Ellrich, F: Modellierung und Meßtechnik von Ultrakurzimpuls

Die hier vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Modellierung und Meßtechnik von Raman-Faserverstärkern. Dabei wird ausgehend vom Verstärkungsverhalten bei Dauerstrichbetrieb, über den Impulsbetrieb, der Einsatz bei der Übertragung von ultrakurzen Impulsen im Subpikosekunden-Bereich beschrieben. Dazu werden zuerst die Modelle für den Dauerstrichbetrieb entwickelt und entsprechende Lösungsalgorithmen vorgestellt und implementiert. Die Gültigkeit der Modelle und die Korrektheit der Implementierung werden dann durch Vergleiche mit praktischen Messungen und Ergebnissen aus der Literatur verifiziert. Zur Bestimmung des Verhaltens bei der Übertragung ultrakurzer Impulse wurde eine Modellerweiterung zu dem sogenannten quasi-WDM-Modell (WDM: Wellenlängen-multiplex) vorgenommen, welches auf einer Kombination aus nichtlinearer Schrödinger-Gleichung und den Modellen für die Raman-Verstärkung bei Dauerstrichbetrieb basiert. Die Simulationsergebnisse der implementierten Modellerweiterung zeigen für die Impulspropagation im linearen Übertragungsbereich einer Einmodenfaser mit der Unterschreitung der Pikosekunden-Grenze in der Halbwertsbreite des Impulses Einflüsse der spektral verteilten Verstärkung beim Raman-Faserverstärker im monochromatischen Pumpfeld. Basierend auf den numerisch berechneten Daten des quasi-WDM-Modells empfiehlt es sich, im Maximum des Raman-Verstärkungsspektrums zu übertragen, um Verschiebungen und Deformationen des Impulsspektrums möglichst gering zu halten.