• 제목/요약/키워드: Four-Wave Mixing(FWM)

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Manchester Coded ASK 다중채널 광통신 시스템의 Four Wave Mixing 에 대한 영향 (Impact of Four Wave Mixing on Manchester Coded ASK Multichannel Optical Communication System)

  • Lee, Ho-Joon;Leonid G. Kazovsky
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.1607-1617
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    • 1993
  • Manchester-Coded ASK 광 파장 분할 다중화(WDM) 시스템의 성능이 산탄잡음과 광섬유 비선형성에 의해 야기되는 four wave mixing(FWM)을 고려하여 평가된다. 그 결과는 non-return-to zero(NRZ)를 사용한 ASK 변조방식과 비교된다. 더구나, 최대 입력 파우어(FWM에 의해 제한)와 최소 입력 파우어(수신감도에 의해 제한)의 비로서 정의되는 동적범위(dynamic range)가 평가된다. 1.55 rm 16채널 WDM 시스템에 대해 ASK Manchester-Coded시스템의 동적범위는 NRZ보다 2.OdB 개선된다. 이 결과는 10 GHz 채널 간격과 1 Gbps/channel 비트율을 갖는 시스템에서 분산-이 동(dispersion-shifed) 광섬유와 기존의 광섬유의 경우 같다.

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4-광파 혼합에 의한 채널 간섭이 존재하는 왜곡된 WDM 채널의 보상 특성 (Characteristics of Compensation for Distorted WDM Channel with Inter-channel Interference due to Four-Wave Mixing)

  • 이성렬;손성찬;방효창;김지웅;조경룡
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.1234-1242
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    • 2004
  • 채널 간격이 균등한 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 시스템에서 4-광파 혼합(FWM ; Four-Wave Mixing)의 영향을 가장 많이 받는 중간 채널의 MSSI(Mid-Span Spectral Inversion)를 통한 보상 특성을 채널 입력 전력, 광섬유 분산 계수, 전송 거리 변화에 따라 살펴보았다. MSSI를 위한 전체 전송 링크 중간에 위치한 광 위상 공액기의 비선형 매질로는 광대역 전송을 가능하게 하는 HNL-DSF(Highly Nonlinear Dispersion Shifted fiber)를 사용했다. 우선 변조 파형의 형식에 상관없이 WDM 시스템의 광섬유 분산 계수가 클수록 FWM에 의한 채널 간섭의 영향을 줄일 수 있다는 것과 이 경우 WDM 채널 수에 상관없는 고전력 전송은 변조 파형 형식으로 RZ를 사용함으로써 가능하다는 것을 알 수 있었다. 그러나 WDM 채널 수 변동에 대한 유연한 시스템 구축을 위해서는 변조 파형 형식으로 NRZ를 사용하는 것이 유리하다는 것을 확인하였다.

Evaluation of Chromatic-Dispersion-Dependent Four-Wave-Mixing Efficiency in Hydrogenated Amorphous Silicon Waveguides

  • Kim, Dong Wook;Jeong, Heung Sun;Jeon, Sang Chul;Park, Sang Hyun;Yoo, Dong Eun;Kim, Ki Nam;An, Shin Mo;Lee, El-Hang;Kim, Kyong Hon
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제17권5호
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    • pp.433-440
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    • 2013
  • We present an experimental and numerical study of spectral profiles of effective group indices of hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) waveguides and of their chromatic-dispersion effect on the four-wave-mixing (FWM) signal generation. The a-Si:H waveguides of 220-nm thickness and three different widths of 400, 450 and 500 nm were fabricated by using the conventional CMOS device processes on a $2-{\mu}m$ thick $SiO_2$ bottom layer deposited on 8-inch Si wafers. Mach-Zehnder interferometers (MZIs) were formed with the a-Si:H waveguides, and used for precise measurement of the effective group indices and thus for determination of the spectral profile of the waveguides' chromatic dispersion. The wavelength ranges for the FWM-signal generation were about 45, 75 and 55 nm for the 400-, 450- and 500-nm-wide waveguides, respectively, at the pump wavelength of 1532 nm. A widest wavelength range for the efficient FWM process was observed with the 450-nm-wide waveguide having a zero-dispersion near the pump wavelength.

Manchester coded DPSK WIDM 통신 시스템에서 FWM의 영향 (Impact of FWM on manchester coded DPSK WDM communication systems)

  • 이호준
    • 한국광학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.319-325
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    • 1994
  • Stochastic 접근 방식을 사용한 Manchester 코드 파장분할다중 시스템의 성능이 산탄 잡음과 광섬유 비선형성에 기인한 four-wave mixing을 고려하여 평가되었다. DPSK 변조방식에 대하여 Manchester code 시스템의 결과는 기존의 non-return-to-zero 시스템과 비교된다. 더구나 최대 입력 전력(FWM에 의해 제한)과 최소 입력 전력(수신 감도에 의해 제한)의 비로서 정의된 dynamic range가 평가되었다. $1.55.{\mu}m$ 16채널 시스템에서 DPSK Manchester 코드 시스템의 dynamic range는 NRZ에 대한 관점에서 2.1dB의 개선을 보인다. 이 결과는 분산 천이 광섬유와 기존의 광섬유에 대해서 같은 결과를 얻어졌으며 10GHz의 채널 간격과 1Gbps/channel bit rate에서 이루어졌다.

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채널 간격이 일정한 WDM 전송에서의 Mid-Span Spectral Inversion을 이용한 보상 특성 (Characteristics of Compensation for WDM Transmission with Equally Spaced Channels using Mid-Span Spectral Inversion)

  • 이성렬;임황빈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.619-626
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    • 2004
  • 채널 간격이 100 ㎓로 일정하고 채널 비트율이 40 Gbps인 16-채널 WDM 시스템에 MSSI(Mid-Span Spectral Inversion) 기법을 적용한 경우의 4-광파 혼합(FWM: Four-Wave Mixing)에 의해 왜곡된 채널 신호의 보상 특성을 살펴보았다. MSSl를 통한 광대역 보상을 위해 광 위상 공액기(OPC: Optical Phase Conjugator)의 비선형 매질로 HNL-DSF(Highly-Nonlinear Dispersion Shifted Fiber)를 사용하였다. 우선 MSSI 기법을 이용하면 FWM에 의한 채널 간섭의 영향을 모든 채널에 걸쳐 특정 입력 전력 범위 내에서 비슷한 특성으로 줄일 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 OPC에 의해 생성되는 공액파 전력이 입력 신호파 전력에 비해 작은 장파장 채널들은 광섬유의 분산 계수가 커질수록 보상의 정도가 줄어드는 것도 알 수 있었다. 즉 분산 계수가 비교적 적은 광섬유를 통해 채널 간격이 일정한 WDM 채널들을 특정 전력 이내에서 양호한 품질로 전송하는데 HNL-DSF를 이용한 MSSI 보상 기법이 효과적이라는 것을 확인할 수 있었다.

FWM에 의한 채널 간섭이 존재하는 장거리 WDM 시스템에서의 전력 대칭 MSSI 보상법을 통한 수신 성능 개선 (Reception Performance Improvement of the Long-Haul WDM System with the Channel Interference Due to FWM Effect through the Power Symmetric Mid-Span Spectral Inversion)

  • 이성렬;장원호;이윤현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.716-725
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    • 2002
  • 본 논문에서는 FWM(Four Wave Mixing)에 의한 채널 간 간섭이 존재하는 장거리 WDM 전송 시스템에서의 최적 펌프 전력 조건을 만족하는 전력 대칭 MSSI(Mid-Span Spectral Inversion) 보상법의 적용 가능성과 성능개선 정도를 시뮬레이션과 분석적 방법을 통해 검토해 보았다. 먼저 최적 펌프 전력 조건의 MSSI를 채택한 전송 시스템에 입력 광 펄스의 전력과 주파수 첩 파라미터의 변동에 따른 수신단에서의 EOP(Eye Opening Penalty) 평가를 통해 양호한 수신 성능을 유지할 수 있는 최대 송신 전력의 범위를 알아보았고, WDM 수신단에서 FWM에 의한 누화의 영향을 20 dB SNR 이상으로 할 수 있는 채널당 최대 입력 전력의 크기를 채널 간격에 따라 계산해 보았다. 광 송신단에서 변조된 광 펄스가 정도의 차이 없이 down-chirp되어 있는 WDM 전송 링크에 제안된 MSSI 보상을 적용하면 10 Gbps 전송의 경우 양호한 수신 특성을 유지시킬 수 있는 채널 당 최대 입력 전력을 5.3 dBm으로, 채널 간격을 0.4 nm로 하여 최대 68개의 채널 전송이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다. 즉 제안한 최적 펌프 전력 조건 하에서의 전력 대칭 MSSI 보상법이 WDM 시스템의 장거리 초광대역 조건을 만족시킬 적합한 새로운 링크 전송 기술임을 확인할 수 있었다.

분산천이 광섬유의 영분산 파장영역에서 선형분산 곡선측정 (Measurement of linear dispersion of optical fibers in zero-dispersion wavelength region)

  • 김동환;김상혁;조재철;최상삼
    • 한국광학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.20-24
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    • 1998
  • 분산천이 광섬유에서 두 입력 레이저광을 입사하여 부분축퇴된 4광파 효율 특성을 측정하였다. 효율은 약 -26 dB로, 대역폭은 2 nm로 측정되었다. 또한 광섬유의 영분산 파장 근처에서 4광파혼합 효율은 OSA(optical spectrum analyzer)의 분해능 한계(0.05 nm)로 정밀히 측정하므로서 4광파 혼합에 대한 위상 정합조건으로부터 선형 분산 기울기값을 계산하였다.

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반도체 광 증폭기내에서의 4광파 혼합을 이용한 2.5Gb/s 광신호의 전광 파장변환 (All-optical wavelength conversion of 2.5 Gb/s optical signals by four-wave mixing in a semiconductor optical amplifier)

  • 방준학;서완석;이성은
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권8호
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    • pp.69-75
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    • 1998
  • We demonstrate wavelength conversion of 2.5Gb/s optical signals by four-wave mixing (FWM) in a semiconductor optical amplifier (SOA). We investigate the effect of input pump and signal powers on the coversion efficiency, optical signal-to-noise ratio (OSNR) and extinction ratio to be a measure of performance in a wavelength converter. As a result, we show that the maximum bit error rate (BER) performance can be obtained by co promising among high-vonversion efficiency (minimum Pprobe), high-OSNR (maximum Pprobe) and low-cross-gain saturation effects (Pprobe kept at least 6dB weaker than Ppump). In our experiment, we obtain optimum performance at +3 dBm pump power and -6dBm signal power. The power penalty incurred in the wavelength conversion can be minimized by careful selection of the input pump and signal powers. We show that about 0.5dB power penalty for 3.2nm wavelength coversion at 10-10 BER is achievable.

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Realization of High Speed All-Optical Half Adder and Half Subtractor Using SOA Based Logic Gates

  • Singh, Simranjit;Kaler, Rajinder Singh;Kaur, Rupinder
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제18권6호
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    • pp.639-645
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    • 2014
  • In this paper, the scheme of a single module for simultaneous operation of all-optical computing circuits, namely half adder and half subtractor, are realized using semiconductor optical amplifier (SOA) based logic gates. Optical XOR gate by employing a SOA based Mach-Zehnder interferometer (MZI) configuration is used to get the sum and difference outputs. A carry signal is generated using a SOA-four wave mixing (FWM) based AND gate, whereas, the borrow is generated by employing the SOA-cross gain modulation (XGM) effect. The obtained results confirm the feasibility of our configuration by proving the good level of quality factor i.e. ~5.5, 9.95 and 12.51 for sum/difference, carry and borrow, respectively at 0 dBm of input power.

초격자 반도체에서 전기장에 의한 Continuum Transitions들의 Dephasing (Dephasing of continuum transitions induced by an electric field in semiconductor superlattices)

  • 제구출;박승한
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.26-27
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    • 2000
  • 층 성장 방향으로 정전기장을 걸어준 GaAs/AlGaAs 초격자 반도체에서, 두 개의 100 fs 광학 펄스에 의해 생성된 four-wave-mixing(FWM) 신호의 dephasing 현상을 반도체 블록 방정식을 사용해서 분석하고자 한다. 이 FWM 신호의 이완은 전하-전하와 전하-포논 충돌과 같은 phase-breaking 충돌 과정들에 의해서 야기되는 비선형적인 광분극의 dephasing에 의해서 결정되어 진다.$^{(1)}$ 이 비선형적인 광분극은 펄스들에 의해서 동시에 여기되어 나타나는 자유전하 분극과 엑시톤 분극으로 구성되는데, 이 두 분극의 이완시간 특성은 서로 다른 거동을 보인다.$^{(2,3)}$ GaAs/AlGaAs 초격자 반도체에서 이 자유 전하 분극의 dephasing이 엑시톤 분극의 dephasing 보다 훨씬 빠르게 일어나고, 엑시톤이 자유 전하의 특성을 갖게 될수록, 즉 온도가 높을수록 또 엑시톤이 3차원의 특성을 가질수록 이 dephasing은 빠르게 일어난다.$^{(4)}$ (중략)

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