makalah optoelektronika
DESCRIPTION
tutorialTRANSCRIPT
Latar Belakang
Perkembangan ilmu dibidang teknologi komunikasi dewasa ini semakin meningkat, hal
ini sejalan dengan peningkatan kebutuhan masyarakat akan komunikasi yang efektif, canggih,
berkecepatan tinggi dan bandwidth yang besar membawa kepada perkembangan teknologi
komunikasi broadband. Salah satu teknologi yang dapat memenuhi kebutuhan komunikasi ideal
dengan bandwidth lebar, kecepatan tinggi adalah serat optik.
Serat optik adalah sebuah teknologi transmisi dengan cara melewatkan cahaya pada
serat optik. Karena kehandalan serat optik tersebut pertumbuhan trafik pada sejumlah
jaringan backbone optic mengalami percepatan yang tinggi sehingga kapasitas jaringan
tersebut dengan cepatnya terisi, oleh karena itu diperlukan teknologi yang bisa memperbesar
kapasitas jaringan tanpa membangun jaringan optik baru, dan teknologi yang memenuhi
adalah WDM. Teknologi WDM pada dasarnya adalah teknologi transport untuk menyalurkan
berbagai jenis trafik (data, suara, dan video) secara transparan, dengan menggunakan panjang
gelombang (λ) yang berbeda-beda dalam suatu fiber tunggal secara bersamaan.
Pengembangan jaringan Wavelength Division Multiplexing (WDM) membawa kepada
dibutuhkannya sebuah skema perutean panjang gelombang secara dinamis (dynamic
wavelength routing) yang dapat merekonfigurasi jaringan seraya memelihara sifat
nonblocking-nya. Fungsi ini dapat dipenuhi oleh sebuah optical cross connect (OXC). Optical
Cross Connect (OXC) adalah elemen jaringan yang memungkinkan dapat dilakukannya
rekonfigurasi jaringan optik, dimana lintasan cahaya dapat dinaikkan dan diturunkan sesuai
kebutuhan.
Switching
Switching merupakan suatu komponen yang sangat penting dalam jaringan
telekomunikasi. Ia juga merupakan operasi dasar bagi komputer optik dan system pemrosesan
sinyal. Pengembangan yang sangat pesat dari sistem komunikasi dengan serat optik yang
berkecepatan tinggi (1012 bit/detik) telah meyebabkan suatu kebutuhan akan piranti untuk
pemrosesan sinyal optik berkecepatan tinggi yaitu dengan switching optik (all-optical
switching).
Switching adalah suatu divais untuk membuat dan memutuskan kontak diantara
lintasan-lintasan transmisi dalam sistem komunikasi atau pengolahan sinyal. Beberapa contoh
sederhana dari elemen switching ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Unit control
berfungsi untuk memproses perintah untuk koneksi dan mengirimkan suatu control sinyal
untuk mengoperasikan switching sesuai dengan yang dikehendaki. Gambar 1 Contoh elemen swtiching, (a) 1 x 1, (b) 1 x 2, dan (c) 2 x 2. Unit control berfungsi untuk mengkontrol elemen
sesuai dengan yang dikehendaki.
Suatu piranti switching dicirikan oleh parameter-paramater berikut:
(a) Ukuran (jumlah saluran input dan output) dan arah (apakah data dapat ditransfer kedalam satu
atau dua arah).
(b) Waktu switching (waktu yang diperlukan untuk merubah dari kondisi ON ke kondisi OFF atau
sebaliknya)
(c) Waktu tunda (delay time) perambatan (waktu yang diperlukan sinyal untuk melewati
piranti switching) (d) Throughput (laju transmisi data yang dapat dialirkan melalui piranti jika ia dihubungkan)
(e) Energi switching (energi yang diperlukan untuk mengaktifkan dan menonaktifkan
switching)
(f) Disipasi daya (energi yang hilang per detik didalam proses switching)
(g) Insertion loss (daya sinyal yang berkurang/drop akibat adanya sambungan)
(h) Crosstalk (kebocoran daya ke jalur yang lain)
(i) Dimensi fisik (ukuran fisik dari piranti)
Switching Elektronik
Switching elektronik adalah suatu piranti yang digunakan dalam sinyal elektronik. Ia
dikontrol oleh electro-mechanical (relay) atau secara elektronik (rangkaian logika). Material
yang digunakan sebagai bahan sinyal elektronik umumnya bahan semikonduktor. Berikut
beberapa karakteristik dari switching elektronik :
• Minimum switching time : 10 - 20 ps
• Minimum energy per operation = 10 - 20 fJ
• Minimum switching power ≈ 1 mW
• Piranti Josephson dapat beroperasi pada energi yang rendah ( 10 aJ), switching time
1,5 ps.
Pada prinsipnya sinyal optik dapat diswitch dengan menggunakan switching elektronik,
dimana sinyal optik dikonversi ke dalam sinyal elektronik dengan fotodetektor, kemudian
diswitch secara elektronik dan dikonversi kembali ke dalam sinyal optik dengan LED atau laser,
seperti ditunjukkan pada gambar 2. Akibat proses konversi time delays menjadi lama dan terjadi
disipasi daya (power loss).
Gambar 2 Proses switching sinyal optik menggunakan switching elektronik. Fotodetektor digunakan untuk
mengkonversi sinyal optik menjadi sinyal elektronik (O/E), sedangkan sinyal elektronik dikonversi menjadi sinyal
optik (E/O) menggunakan LED (Light Emitting Diode). Tahapan konversi sinyal menyebabkan waktu switching
menjadi lebih lama dan kerugian daya (power loss).
All-Optical Switching
Kebanyakan peralatan jaringan saat ini masih didasarkan pada sinyal elektronik, yang
berarti bahwa sinyal optik harus dikonversi ke yang listrik , harus diperkuat , regenerasi atau
diaktifkan, dan kemudian reconverted ke sinyal optik . Hal ini umumnya disebut sebagai '
optik -to -elektronik -ke- optik ' ( OEO ) konversi dan merupakan hambatan yang signifikan
dalam transmisi . Sejumlah besar informasi berkeliling jaringan optik perlu diaktifkan melalui
berbagai titik yang dikenal sebagai node . Informasi tiba di node akan diteruskan menuju
tujuan akhir melalui jalur terbaik , yang dapat ditentukan oleh faktor-faktor seperti jarak ,
biaya , dan keandalan rute tertentu . Cara konvensional untuk beralih informasi ini adalah
untuk mendeteksi cahaya dari serat optik masukan , mengubahnya menjadi sinyal listrik , dan
kemudian dikonversi kembali ke sinyal bahwa sinar laser , yang kemudian diturunkan serat
Anda ingin informasi yang kembali keluar . Misalnya, dalam jaringan jarak jauh , konversi
OEO dapat terjadi sesering setiap 600 kilometer hanya untuk tujuan amplifikasi .
Premis dasar dari Optical Switching adalah bahwa dengan mengganti switch jaringan
elektronik yang ada dengan yang optik, kebutuhan OEO konversi dihapus. Jelas, keuntungan
menjadi mampu menghindari tahap konversi OEO yang signifikan. Pertama, switching optik harus
lebih murah, karena tidak ada kebutuhan untuk banyak kecepatan tinggi elektronik mahal.
Menghapus kompleksitas ini juga harus membuat switch fisik lebih kecil.
Sayangnya, teknologi switching optik masih sangat banyak dalam masa pertumbuhan. Ada
banyak usulan tentang bagaimana untuk mengimplementasikan beralih cahaya antara serat optik,
seperti amplifier semikonduktor, kristal cair, kristal hologram, dan cermin kecil. Salah satu teknik
yang paling umum yang dikembangkan adalah bahwa dari cermin bergerak kecil dikenal sebagai
sistem mikro-elektro-mekanik (MEMS).
MEMS
MEMS terdiri dari cermin tidak lebih besar dari diameter rambut manusia yang diatur pada
pivots khusus sehingga mereka dapat dipindahkan dalam tiga dimensi. Beberapa ratus cermin
tersebut dapat ditempatkan bersama-sama di cermin array tidak lebih besar dari beberapa
sentimeter persegi. Cahaya dari serat masukan ditujukan cermin, yang diarahkan untuk
memindahkan cahaya untuk cermin lain pada array hadapi. Cermin ini kemudian
memantulkan cahaya ke bawah menuju serat optik output yang diinginkan.
Sistem mikro - elektro - mekanik ( MEMS ) yang digunakan secara luas di beberapa industri lain,
tetapi penggunaannya untuk aplikasi telekomunikasi yang relatif baru. Dalam telekomunikasi,
MEMS telah menjadi identik dengan array cermin miring kecil yang digunakan untuk kain
switching optik, meskipun teknologi yang sama yang digunakan untuk membuat berbagai komponen
lain juga .
Sejak MEMS menciptakan begitu banyak cermin pada satu chip , biaya per elemen switching
relatif rendah . Namun, karena melibatkan bagian yang bergerak , MEMS cukup lambat
untuk beralih - membutuhkan milidetik untuk melakukannya . Ini bagus untuk lambda
penyediaan atau restorasi tapi terlalu lambat untuk meledak switching optik atau packet
switching aplikasi optik.
MEMS konvensional bekerja dengan mencerminkan sinar cahaya dari permukaan cermin
kecil. Sistem MEMS memiliki bagian yang bergerak, dan kecepatan di mana cermin
bergerak terbatas. Dengan menerapkan lebih saat ini, cermin dapat bergerak lebih cepat,
tapi ada batas untuk berapa banyak saat ini dapat dikirim ke array cermin. Jika ini tidak
cukup buruk, tampaknya bahwa kecepatan dan persyaratan perpindahan sudut dalam
perhitungan arus diperlukan memiliki kekuatan integer sekitar 4 atau 5, dan intinya adalah
bahwa kita harus menempatkan banyak arus ke array untuk perbaikan kecil dalam hal
kecepatan. Dengan mengubah desain cermin sehingga sudut di mana cahaya dibengkokkan
lebih kecil , mungkin untuk mencapai kecepatan lebih cepat switching . Teknik ini dikenal
sebagai " MEMS cepat. "
MEMS array dapat dibangun pada chip tunggal , pendekatan tunggal -pesawat . Dengan kata
lain mereka adalah 2 dimensi ( 2D MEMS ) . Dalam pendekatan sederhana itu juga mungkin
untuk menumpuk sejumlah 2D array MEMS di atas satu sama lain untuk membuat array
MEMS 3D . Bahkan , real sistem MEMS 3D agak lebih kompleks dari ini , tetapi prinsip
umum berlaku.
Sebuah kelemahan besar MEMS 3D adalah kenyataan bahwa ribuan cermin memerlukan
perangkat lunak yang kompleks untuk mengkoordinasikan operasi mereka. Secara khusus,
satu vendor telah menyarankan bahwa ada lebih dari satu juta baris kode dalam
pelaksanaannya (meskipun referensi mungkin ke perangkat lunak beralih secara keseluruhan,
dan bukan hanya subsistem MEMS ) . Meskipun mungkin untuk menguji perangkat lunak
secara luas, kesempatan untuk bug meningkat secara geometris dengan ukuran basis kode.
Pada terbalik, MEMS adalah teknologi yang sangat cepat berubah. Karena tampaknya
memiliki monopoli pada port -count pasar switch optik tinggi untuk saat ini, sejumlah besar
investasi yang masuk ke dalam implementasi dan ke pemecahan masalah dasar.
Optical Cross Connect (OXC)
OXC merupakan suatu perangkat yang digunakan dalam telekomunikasi untuk menyambungkan sinyal optik berkecepatan tinggi dalam sebuah jaringan fiber optik, seperti jaringan mesh optik.
Berfungsi merutekan kanal panjang gelombang.
Macam - Macam OXC
1. Opaque OXC Biasa disebut electronic switching Diimplementasikan dalam electronic domain Semua input sinyal optik dikonversi ke sinyal elektrik Kemudian diswitch oleh modul switch elektrik Kemudian diubah kembali menjadi sinyal optic
2. Transparent OXC Disebut optical switching Semua perangkat berbasis optik Sinyal optik yang datang ke node akan didemultiplex kemudian sinyal tersebut
akan diswitch oleh modul optical switch Setelah mengalami proses switching, sinyal optik tersebut akan dimultiplex
kembali 3. Translucent OXC
Disebut optical and eletronic switching Gabungan dari Opaque OXC dan Transparent OXC Dalam arsitekturnya, terdapat optical switch modul dan eletronic switch
modul. Dalam sebagian besar kasus, optical switch modul lebih banyak digunakan. Ketika optical switch sibuk, maka sinyal input yang datang akan ditangani
oleh electrical switch
Wavelength Converter
Panjang gelombang konversi dapat digunakan dalam jaringan WDM untuk meningkatkan
efisiensi. Pertimbangkan jaringan pada gambar 1 di bawah ini. Ini menunjukkan jaringan
panjang gelombang-diarahkan mengandung dua WDM crossconnects (S1 dan S2) dan lima
stasiun akses (A sampai E). Tiga lightpaths telah dibentuk (C ke A pada panjang gelombang λ1, C
ke B pada λ2, dan D ke E pada λ1).
Untuk membangun lightpath, kami mengharuskan gelombang yang sama dialokasikan pada semua
link di jalan. Persyaratan ini dikenal sebagai panjang gelombang-kontinuitas kendala. Kendala ini
membedakan jaringan-panjang gelombang disalurkan dari jaringan circuitswitched yang blok
panggilan hanya ketika tidak ada kapasitas sepanjang salah satu link di jalur ditugaskan untuk
panggilan.
1) Perhatikan Contoh pada Gambar 2 (a) bawah.
Dua lightpaths telah dibentuk di jaringan:
1. Antara Node 1 dan Node 2 pada panjang gelombang λ1
2. Antara Node 2 dan Node 3 pada panjang gelombang λ2
Sekarang anggaplah lightpath antara Node 1 dan Node 3 kebutuhan yang akan dibentuk.
Menetapkan seperti lightpath mustahil meskipun ada panjang gelombang gratis pada masing-
masing link di sepanjang jalan dari Node 1 Node 3. Hal ini karena panjang gelombang yang
tersedia pada dua link yang BERBEDA. Dengan demikian, jaringan kontinuitas panjang
gelombang mungkin menderita dari memblokir lebih tinggi dibandingkan dengan jaringan
circuit-switched.
Sangat mudah untuk menghilangkan kendala-panjang gelombang kontinuitas, jika kita
mampu mengkonversi data tiba pada satu panjang gelombang sepanjang link ke gelombang lain
pada node intermediate dan meneruskannya sepanjang link berikutnya. Teknik seperti ini disebut
sebagai konversi panjang gelombang.
Di atas gambar 2 (b), konverter panjang gelombang pada Node 2 digunakan untuk
mengkonversi data dari panjang gelombang λ2 ke λ1. Lightpath baru antara Node 1 dan Node 3 kini
dapat ditetapkan dengan menggunakan panjang gelombang λ2 pada link dari Node 1
Node 2, dan kemudian dengan menggunakan panjang gelombang λ1 mencapai Node 3 dari
Node 2.
Perhatikan bahwa lightpath tunggal dalam suatu jaringan panjang gelombang-konversi dapat
menggunakan panjang gelombang yang berbeda di sepanjang masing-masing link di jalan.
Dengan demikian, konversi panjang gelombang dapat meningkatkan efisiensi dalam jaringan
dengan menyelesaikan konflik panjang gelombang dari lightpath.
Wavelength Converter Functions
Fungsi konverter panjang gelombang adalah untuk mengkonversi data pada panjang
gelombang masukan ke output panjang gelombang mungkin berbeda antara panjang
gelombang N dalam sistem (lihat gambar 3 di bawah).
Dalam gambar ini dan seluruh tutorial ini,
• λs = panjang gelombang sinyal input
• λc = panjang gelombang dikonversi
• λp = panjang gelombang pompa
• fs = frekuensi input
• fc = frekuensi dikonversi
• fp = frekuensi pompa
• CW = gelombang kontinyu (unmodulated) dihasilkan sebagai sinyal pompa
Sebuah konverter panjang gelombang yang ideal harus memiliki karakteristik sebagai
berikut:
• Transparansi untuk bit rate dan format sinyal
• Cepat waktu setup output panjang gelombang
• Konversi untuk kedua panjang gelombang lebih pendek dan lebih lama
• Tingkat daya input Moderat
• Kemungkinan untuk input dan output yang sama panjang gelombang (yaitu, tidak ada
konversi)
• Ketidakpekaan untuk memasukkan polarisasi sinyal
• sinyal keluaran rendah kicauan dengan rasio kepunahan yang tinggi dan rasio signal-to-
noise yang besar
• Wikipedia pelaksanaan
Wavelength Conversion Technology
Panjang gelombang konverter dapat diklasifikasikan berdasarkan rentang panjang gelombang
bahwa mereka dapat menangani input dan output mereka. Sebuah perangkat fixed - masukan, fixed
-output selalu mengambil dalam panjang gelombang tetap masukan dan mengkonversi
ke panjang gelombang tetap output. Sebuah perangkat variabel - masukan, fixed -output
mengambil dalam berbagai panjang gelombang tapi selalu mengubah sinyal input ke panjang
gelombang tetap output. Sebuah fixed - masukan, perangkat variabel -output melakukan
fungsi sebaliknya. Akhirnya, variabel - masukan, perangkat variabel -output dapat
mengkonversi panjang gelombang masukan untuk setiap output panjang gelombang.
Selain berbagai panjang gelombang pada input dan output, kita juga perlu
mempertimbangkan berbagai kekuatan optik masukan bahwa konverter dapat menangani,
apakah konverter transparan dengan tingkat bit dan format modulasi dari sinyal input, dan
apakah memperkenalkan suara tambahan atau fase jitter pada sinyal. Kita akan melihat
bahwa yang terakhir dua karakteristik tergantung pada jenis regenerasi digunakan dalam
konverter . Untuk konverter panjang gelombang semua-optik, polarisasi tergantung kerugian juga
harus disimpan ke minimum.
Ada empat cara mendasar untuk mencapai konversi panjang gelombang.
1. optoelektronik
2. Optical Gating
3. interferometric
4. gelombang Mixing
Yang terakhir tiga pendekatan semua-optik tapi belum cukup matang untuk penggunaan
komersial. Optoelektronik konverter hari ini menawarkan kinerja yang jauh lebih baik dengan
biaya lebih rendah dibandingkan konverter panjang gelombang semua-optik.
1. Optoelectronic Approach
Dalam optoelektronik panjang gelombang konversi, sinyal optik yang akan dikonversi
pertama kali diterjemahkan ke dalam domain elektronik menggunakan photodetektor. Aliran bit
elektronik disimpan dalam buffer (berlabel FIFO mekanisme antrian Pertama-In-First-
Out). Sinyal elektronik ini kemudian digunakan untuk menggerakkan input dari laser merdu
(berlabel T) disetel dengan panjang gelombang yang diinginkan output.
Ini mungkin metode yang paling sederhana, paling jelas, dan paling praktis saat ini untuk
mewujudkan konversi panjang gelombang. Ini biasanya variabel-masukan, fixed-output
converter. Penerima biasanya tidak peduli tentang panjang gelombang masukan, asalkan itu di
1310 atau 1550 nm jendela. Laser biasanya laser tetap panjang gelombang. Sebuah variabel
output dapat diperoleh dengan menggunakan laser merdu.
Kinerja dan transparansi converter tergantung pada jenis regenerasi yang digunakan. Gambar
5 di bawah ini menunjukkan berbagai jenis regenerasi mungkin.
Dalam kasus yang paling sederhana ( gambar 5 ( a) ) , penerima hanya mengubah foton
masuk ke elektron , yang bisa diperkuat oleh RF ( frekuensi radio ) amplifier analog dan
drive laser . Ini disebut 1R regenerasi. Bentuk konversi benar-benar transparan ke format
modulasi (asalkan penerima yang tepat digunakan untuk menerima sinyal ) dan dapat
menangani data analog juga. Namun, kebisingan ditambahkan pada konverter, dan efek
nonlinier dan dispersi yang tidak diatur ulang.
Alternatif lain ( gambar 5 ( b ) ) adalah dengan menggunakan regenerasi dengan membentuk
kembali tetapi tanpa retiming , juga disebut regenerasi 2R . Ini hanya berlaku untuk data
digital. Sinyal dibentuk kembali dengan mengirim melalui gerbang logika, tapi tidak
retimed. Tahap tambahan jitter diperkenalkan karena proses ini akhirnya akan membatasi
jumlah tahapan yang dapat mengalir. Alternatif terakhir ( gambar 5 ( c ) ) adalah dengan menggunakan regenerasi dengan
membentuk ulang dan retiming ( 3R ). Ini benar-benar me-reset efek nonlinier, dispersi
serat, dan penguat suara, apalagi, itu memperkenalkan ada suara tambahan. Namun,
retiming adalah fungsi bit-rate khusus, dan kita kehilangan transparansi. Jika transparansi tidak
terlalu penting, ini adalah pendekatan yang sangat menarik. Jenis regenerator sering termasuk
sirkuit untuk melakukan pemantauan kinerja dan proses dan memodifikasi overhead manajemen
terkait yang berhubungan dengan sinyal.
2. Optical Gating
Cross-modulasi teknik konversi panjang gelombang memanfaatkan perangkat semikonduktor
aktif optik seperti amplifier optik semikonduktor (SOA) dan laser. Teknik-teknik ini termasuk
ke dalam kelas yang dikenal sebagai Optical-Gating konversi panjang gelombang.
Optical gating memanfaatkan perangkat optik karakteristik yang berubah dengan intensitas
sinyal input. Perubahan ini dapat ditransfer ke sinyal penyelidikan unmodulated pada panjang
gelombang yang berbeda melalui perangkat. Pada output, sinyal Probe berisi informasi yang
ada di sinyal input.
Seperti pendekatan optoelektronik, perangkat ini adalah variabel-input dan output baik fixed atau
variabel-output, tergantung pada apakah sinyal probe tetap atau merdu. Transparansi yang
ditawarkan oleh pendekatan ini adalah terbatas hanya sinyal intensitas-termodulasi dapat
dikonversi.
3. Interferometric Techniques
Cross-Phase Modulation (CPM)
Sama efek perubahan fase yang menciptakan pulsa distorsi dalam CGM dapat digunakan
untuk efek konversi panjang gelombang. Sebagai kepadatan pembawa amplifier bervariasi
dengan sinyal input, menghasilkan perubahan dalam indeks bias, yang pada gilirannya
memodulasi fase probe. Oleh karena itu kita menggunakan istilah cross-fase modulasi untuk
pendekatan ini.
Pengoperasian konverter panjang gelombang menggunakan SOA di cross-fase modulasi
(CPM) modus didasarkan pada kenyataan bahwa indeks bias SOA tergantung pada kerapatan
pembawa di daerah aktif. Sinyal masuk yang menghabiskan kepadatan pembawa akan
memodulasi indeks bias dan dengan demikian menghasilkan fase modulasi sinyal CW
(panjang gelombang λc) digabungkan ke konverter.
Fase ini modulasi dapat dikonversi menjadi modulasi intensitas dengan menggunakan
interferometer seperti interferometer Mach-Zehnder (MZI). Gambar 7 di bawah ini
menunjukkan salah satu konfigurasi yang mungkin dari sebuah konverter panjang gelombang
menggunakan modulasi silang-fase. 4. Wave Mixing
Metode konversi panjang gelombang dengan menggunakan efek koheren biasanya
didasarkan pada sifat gelombang-pencampuran (lihat gambar 9 di bawah).
Gelombang-pencampuran muncul dari respon optik nonlinear media ketika lebih dari satu
gelombang hadir. Ini menghasilkan generasi gelombang lain yang intensitasnya sebanding
dengan produk dari intensitas gelombang berinteraksi. Gelombang-pencampuran
mempertahankan kedua fase dan informasi amplitudo, menawarkan transparansi yang ketat.
Hal ini juga satu-satunya pendekatan yang memungkinkan konversi simultan dari
serangkaian beberapa panjang gelombang masukan untuk satu set beberapa panjang
gelombang output dan berpotensi menampung sinyal dengan tingkat tinggi-bit.
Pada Gambar 9, nilai n = 3 disamakan dengan Four-Wave Mixing (FWM) dan n = 2 sesuai
dengan Perbedaan Frekuensi Generasi (DFG). Teknik-teknik ini dibahas di bawah.
Empat-Wave Mixing (FWM) Empat-Wave Mixing (FWM) adalah non-linear orde ketiga dalam serat silika, yang
menyebabkan tiga gelombang optik frekuensi fi, fj, dan fk (ki, j) untuk berinteraksi dalam
sistem WDM multichannel untuk menghasilkan gelombang keempat frekuensi yang
diberikan oleh: fijk = fi ± fj ± fk
FWM juga dicapai dalam pandu gelombang pasif lainnya seperti pandu semikonduktor dan
dalam media aktif seperti amplifier optik semikonduktor (SOA). Empat-Wave Mixing (FWM)
adalah teknik yang menjanjikan untuk konversi panjang gelombang dalam jaringan
optik karena respon ultrafast dan transparansi yang tinggi untuk bit rate dan format modulasi.
Untuk keperluan konversi panjang gelombang, kekuatan pencampuran empat-gelombang
dapat ditingkatkan dengan menggunakan SOA karena intensitas yang lebih tinggi dalam
perangkat. Jika kita memiliki sinyal pada frekuensi fs dan probe pada frekuensi fp, maka
pencampuran empat-gelombang akan menghasilkan sinyal pada frekuensi 2fp-fs dan 2fs-fp,
asalkan semua frekuensi ini terletak dalam bandwidth penguat (Gambar 10 di bawah).
Keuntungan utama dari empat gelombang pencampuran adalah bahwa itu benar-benar
transparan karena pengaruhnya tidak tergantung pada format modulasi (karena keduanya
amplitudo dan fase yang diawetkan selama proses pencampuran) dan bit rate. Kerugiannya
adalah bahwa gelombang lain harus disaring pada output SOA, dan efisiensi konversi turun
secara signifikan sebagai pemisahan panjang gelombang antara sinyal dan probe meningkat.