The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

The Flexible Design of 0.96 Tbps WDM System over 1,000km NZ-DSF by Using Optimal Parameters of Optical Phase Conjugator

광 위상 공액기의 최적 파라미터를 이용한 1,000km NZ-DSF를 갖는 0.96 Tbps WDM 시스템의 유연한 설계

  • 이성렬 (국립목포해양대학교 해양전자통신공학부) ;
  • 도규봉 (한국항공대학교 항공전자 및 정보통신공학부)
  • Published : 2007.07.31
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Abstract

In this paper, it is investigated that the limitation due to the asymmetry of optical power and chromatic dispersion with respect to optical phase conjugator (OPC) for compensating optical signal distortion of WDM channels in mid-span spectral inversion (MSSI) technique is overcame by using OPC position offset and optimal dispersion coefficients of fiber sections, which depend on OPC position offset. It is confirmed that overall WDM channels are efficiently compensated by applying the optimal parameter values obtained from the proposed method into 24 channels ${\times}\;40\;Gbps$ WDM system with non zero - dispersion shifted fiber (NZ-DSF) of 1,000 km, such as power penalties of inter-channel are reduce to almost 3.5 dB from the infinite value. It is also confirmed that the flexible design of WDM system with OPC is possible by using the optimal parameters, in which OPC is placed at ${\pm}15\;km$ from 500 km for efficiently compensating overall channels.

본 논문에서는 광 위상 공액기 (OPC; Optical Phase Conjugator)를 이용하여 WDM 채널들의 광 신호의 왜곡을 보상하는 MSSI (Mid-Span Spectral Inversion) 기술에서 OPC를 중심으로 한 광 전력과 색 분산 비대칭에 의한 한계를 OPC의 위치 변동과 그에 따른 광섬유 구간의 최적 분산 계수들의 적용만으로도 극복할 수 있다는 것을 살펴보았다. 즉 전송로로 1,000 km의 비영 분산 천이 광섬유를 이용한 24 채널 ${\times}\;40\;bps$ WDM 시스템에 본 논문에서 제안한 방법으로 도출된 최적 파라미터 값들을 적용하면 결정할 수 없을 정도로 매우 크게 나타났던 채널 간 전력 패널티를 약 3.5 dB의 양호한 품질로 보상할 수 있는 것을 확인하였다. 또한 본 논문에서 제안한 방법으로 얻은 최적 파라미터들을 이용하면 500 km로부터 ${\pm}15\;km$ 범위 내의 다양한 위치에 OPC를 두고 모든 채널들을 양호하게 보상할 수 있는 WDM 시스템의 유연한 설계가 가능하다는 것을 확인하였다.

Keywords

References

  1. A. Mecozzi, C. B. Clausen, and M. Shtaif, 'System impact of intra-channel nonlinear effects in highly dispersed optical pulse transmission', IEEE Photon. Technol. Lett., vol. 12, no. 12, pp1633-1635, 2000 https://doi.org/10.1109/68.896331
  2. J. P. Gorden and L. F. Mollenauer, 'Phase noise in photonic communications system using linear amplifiers', Opt. Lett., vol. 15, pp.1351-1353, 1990 https://doi.org/10.1364/OL.15.001351
  3. T. L. Koch Alferness, 'Dispersion compensation by active predistorted signal synthesis', J. Lightwave Technol., vol. LT-3, pp.800-805, 1985
  4. A. H. Gnauck et al., '8-Gb/s-130 km transmission experiment using Er-doped fiber preamplifier and optical dispersion equalization', IEEE Photon. Technol. Lett., vol. 3, pp.1147-1149, 1991 https://doi.org/10.1109/68.118036
  5. N. Takachio, K. Iwashita, K. Nakanishi, and S. Koike, 'Chromatic dispersion equalization in an 8 Gbit/s 202 km optical CPFSK transmission experiment', in Proc. IOOC '89, Kobe. Japan, 1989, Paper 20PDA-13
  6. A. M. Vengsarkar and W. A. Reed, 'Dispersion-compensating single-mode fibers : Efficient designs for first- and secondorder compensation', Opt. Lett., vol. 18, pp.924-926, 1993 https://doi.org/10.1364/OL.18.000924
  7. A. Yariv, D. Fekete, and D. M. Pepper, 'Compensation for channel dispersion by nonlinear optical phase conjugation', Opt. Lett., vol. 4, pp.52-54, 1979 https://doi.org/10.1364/OL.4.000052
  8. D. M. Pepper and A. Yariv, 'Compensation for phase distortions in nonlinear media by phase conjugation', Opt. Lett., vol. 5, pp.59-60, 1979 https://doi.org/10.1364/OL.5.000059
  9. S. Watanabe, S. Takeda, G. Ishikawa, H. Ooi, J. G. Nielsen and C. Sonne, 'Simultaneous wavelength conversion and optical phase conjugation of 200 Gb/s $(5{\times}40$ Gb/s) WDM Signal using a highly nonlinear fiber four-wave mixing', ECOC 97 Conf., pp.1-4, 1997
  10. Seong-Real Lee, 'Compensation for the Distorted $16{\times}40$ Gbps NRZ Channels in 1,000 km NZ-DSF WDM System using MSSI with Optimal Parameters'. 한국통신학회논문지, 제 31권 11A호, pp.1044-1052, 2006
  11. G. P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics, Academic Press, 2001
  12. 이성렬, 김지웅, 손성찬, '320 Gbps 강도 변조 직접 검파 WDM 채널 보상에서 상호 위상 변조의 영향', 한국해양정보통신학회논문지, 제 8권 6호, pp.1134-1140, 2004
  13. M. Wu and W. I. way, 'Fiber nonlinearity limitations in ultra-dense WDM systems', J. Lightwave Technol., vol. 22, no. 6, pp.1483-1498, 2004 https://doi.org/10.1109/JLT.2004.829222
  14. G. P. Agrawal, Fiber-optic communication systems, John Wiley & Sons, Inc., 2002
  15. ITU Recommendation 'Spectral grids for WDM applications : DWDM frequency grid' G.694.1, 2006
  16. S. Watanabe and M. Shirasaki, 'Exact compensation for both chromatic dispersion and Kerr effect in a transmission fiber using optical phase conjugation', J. Lightwave Technol., vol. LT-14, no. 3, pp.243-248, 1996