Performance Improvement of WDM Channels using Inline Dispersion Management in Transmission Link with OPC Placed at Various Position

다양한 위치에 존재하는 OPC를 갖는 전송 링크에서 Inline 분산 제어를 이용한 WDM 채널의 성능 개선

  • Lee, Seong-Real (Div. of Marine Electro. & Comm. Eng., Mokpo National Maritime University)
  • 이성렬 (목포해양대학교 해양전자통신공학부)
  • Received : 2010.08.26
  • Accepted : 2010.10.30
  • Published : 2010.10.31

Abstract

Optimal net residual dispersions (NRDs) of inline dispersion management (DM) for compensating the signal distortion of $24{\times}40$ Gbps WDM channels in optical transmission links, in which optical phase conjugator (OPC) is placed from 250 km to 750 km by spacing 50 km in 1,000 km total transmission length of single mode fiber (SMF), are induced as a function of various ope positions. And, performance improvement of WDM channels in transmission links with the induced optimal NRD is investigated by comparing with that in transmission links with NRD = 0 ps/nm. It is confirmed that optimal NRDs are decided by displacement of OPC from mid-way of total transmission length, i.e. 500 km, and the determinating and applying of optimal NRD in case of ope displacement into transmitters is more stable and effective than that in case of ope displacement into receivers from 500 km. Also, it is shown that eye opening penalties (EOPs) of WDM channels in transmission links with optimal NRD are improved by 1.5 dB to 3 dB, which are related with OPC position, from that obtained in transmission links with fixed NRD of 0 ps/nm.

광 위상 공액기 (OPC; optical phase conjugator)가 단일 모드 광섬유 (SMF; single mode fiber)로 이루어진 전체 전송 거리 1000 km의 50 km 간격으로 250 km부터 750 km까지 존재하는 광전송 랭크에 inline 분산제어 (DM; dispersion management)를 통해 $24{\times}40$ Gbps WDM 채널의 신호 왜곡을 보상하기 위한 최적의 전체 잉여 분산 (NRD; net residual dispersion)을 OPC 위치별로 도출하였고, 최적 NRD가 적용된 경우의 WDM 채널의 성능 개선 정도를 NRD = 0 ps/nm로 고정된 전송 링크에서의 수신 성능과 비교하였다. 최적 NRD는 OPC가 전체 전송 거리의 중간인 500km로부터 이동된 정도에 따라 결정되어야 하고, 최적 NRD의 결정과 적용에 있어 OPC가 500km로부터 수신부쪽으로 이동되는 경우보다 송신부쪽으로 이동되는 경우가 더욱 안정적이고 효과적임을 확인하였다. 또한 0 ps/nm로 NRD가 고정된 전송 랭크에 비해 최적 NRD로 셜계된 전 송 랭크에서의 WDM 채널의 눈 열림 패널티 (EOP; eye opening penalty)가 OPC 위치에 따라 1.5 dB부터 3dB까지 개선되는 것을 확인하였다.

Keywords

References

  1. G. P. Agrawal, Fiber-optic communication systems, John Wiley & Sons, Inc., 2002.
  2. N. Shibata, K. Nosu, K. Iwashita and Y. Aruma, "Transmission limitations due to fiber nonlinearities in optical FDMsystems," IEEE J. Select. Areas in Comm., Vol.8, No.6, pp.1068-1077, 1990. https://doi.org/10.1109/49.57810
  3. A. R. Chraplyvy, "Limitations on lightwave communications imposed by optical-fiber nonlinearities," J. Lightwave Technol., Vol.8, No.10. pp.1548-1557, 1990. https://doi.org/10.1109/50.59195
  4. Xiaosheng Xiao, Shiming Gao, Yu Tian, and Changxi Yang, "Analytical Optimization of the Net Residual Dispersion in SPM-Limited Dispersion- Managed Systems", J. Lightwave Techno., Vol. 24, No.5, pp. 1038-2044, 2006.
  5. A. Farbert, C. Scheerer, J. -P. Elbers, C. Glingener and G. Fischer, "Optimized dispersion management scheme for long-haul optical communication systems," Electron. Lett., Vol.35, No.21, pp.1865-1866, Oct. 1999. https://doi.org/10.1049/el:19991237
  6. Y. Frignaca and S. Bigo. "Numerical optimization of residual dispersion in dispersion-managed systems at 40 Gb/s," in Proc. OFC, Baltimore. MD. pp.48-50, 2000.
  7. K. Kikuchi, and C. Lorattanasane, "Compensation for pulase waveform distortion in ultra-long distance optical communication systems by using midway optical phase conjugator", IEEE Photon. Technol. Lett., Vol. 6, No. 1. pp. 1-4-105, 1994. https://doi.org/10.1109/68.265904
  8. 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. 14, No.3, pp. 243-248, 1996. https://doi.org/10.1109/50.485581
  9. 이성렬, "집중형 분산 제어 WDM 전송 시스템에서 Mid-span spectral inversion 기술", 한국통신학회논문지, 제33권 1호, pp, 7-15, 2008.
  10. 이성렬, "Inlinee 분산 제어 광전송 링크에서 전체 잉여 분산", 한국항행학회논문지, 제12권 4호, pp. 311-316, 2008.
  11. 이성렬, "분산 제어와 OPC를 갖는 광 전송 링크를 이용한 WDM 신호의 Q-factor 개선", 한국항행학회논문지, 제13권 1호, pp. 27-34, 2009.2.
  12. 이성렬, 임황빈, "분산 제어가 적용된 광전송 링크에서 광 위상 공액의 비대칭성", 한국통신학회논문지, 제35권 8호, pp. 801-809, 2010. 8.