• 제목/요약/키워드: Nonlinear optical fiber transmission

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CDMA RF 신호 전송을 위한 SCM 광링크 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of Optical SCM Link System for CDMA RF Signal Transmission)

  • 유진태
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권9B호
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    • pp.1542-1550
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    • 2000
  • 이동통신망에서 RF 신호를 송수신하는 기지국(base station)과 이동 통신 신호의 교환 전송을 담당하는 중앙국(central station)을 광섬유로 연결하여 구성한 SCM(Subcarrier Multiplexing) 광링크는 RF 신호를 효율적이고 경제적으로 전송하는 시스템으로 널리 사용되고 있다. 그러나 링크의 전송 성능이 광전송 링크와 무선링크의 다양한 환경에 의해 크게 제한되므로, 본 논문에서는 이동통신망에서 CDMA RF 신호전송을 위한 SCM 광링크 시스템의 분석적 모델을 제시하고 다양한 링크 환경에서 전송 성능을 분석하였다. 특히, 광전송 링크에서 레이저 다이오드(LD: Laser Diode)에 의해 발생하는 비선형 왜곡과 무선링크에서 다중 가입자에 의해 발생되는 다중접속간섭(MAI: Multiple Access Interference)을 고려하여 최적의 전송 성능 조건을 제시하였다. 제안된 분석적 모델링으로부터 얻은 성능분석을 통해 최적의 시스템 성능은 사용된 코드의 길이나 다중 가입자의 수에 따라 변화하며 광링크 고유의 잡음과 LD 비선형 왜곡에 의한 영향이 최소가 되는 광변조지수(optical modulation index)를 선택함으로써 얻어짐을 알 수 있었다.

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Dispersion Managed Optical Transmission Links with an Artificial Distribution of the SMF Length and Residual Dispersion per Span

  • Lee, Seong-Real
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제12권2호
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    • pp.75-82
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    • 2014
  • Dispersion management (DM), optical phase conjugation (OPC), and the combination of DM and OPC are promising techniques to compensate for optical signal distortion due to group velocity dispersion and nonlinear Kerr effects. The system performance improvement in DM links combined with OPC has been reported; however, the fixed residual dispersion per span (RDPS) usually used in these links restricts the flexibility of link configuration. Thus, in this paper, a flexible optical link configuration with artificially distributed single-mode fiber (SMF) lengths and RDPS in the combination of DM and OPC is proposed. Simulation results show that the best artificial distribution pattern is the gradually descending distribution of SMF lengths and the gradually ascending distribution of RDPS, as the number of fiber spans is increased, regardless of the average RDPS, the optimal net residual dispersion, and the dispersion coefficient of the dispersion compensating fiber.

Compensation Characteristics Dependence on the Position of Optical Phase Conjugator in 320 Gbps WDM System

  • Lee Seong-Real;Yim Hwang-Bin
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제4권4호
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    • pp.162-167
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    • 2004
  • In this paper, optimal position of optical phase conjugator(OPC) for best compensating distorted WDM channels due to both chromatic dispersion and self phase modulation(SPM) is numerically investigated, and the compensation characteristics of overall WDM channels at this position is investigated, comparing with that in case of OPC placed at mid-way of total transmission length. It is confirmed that the compensation extents in WDM system with OPC is more improved by the shifting OPC position from the mid-way of total transmission length. And, we confirmed that the optimal position of OPC must be selected to the position decreasing not only eye opening penalty(EOP) of overall WDM channels but also EOP deviation between WDM channels, and this OPC position should be altered as various system parameters such as modulation format, and fiber dispersion, etc. Using proposed configuration, it is possible to remove all in-line dispersion compensator, reducing span losses and system costs.

Characteristics of Compensation for Distorted Optical Pulse with Initial Frequency Chirp in 3 X 40 Gbps WDM Systems Adopted Mid-Span Spectral Inversion

  • Lee, Seong-Real;Lee, Yun-Hyun
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제3권2호
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    • pp.79-85
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    • 2003
  • In this paper, we investigated the degree of compensation for distorted optical pulse of wavelength division multiplexed(WDM) channel with initial frequency chirp generated in optical transmitter. The WDM channel signal distortion is due to chromatic dispersion, self phase modulation(SPM) and cross phase modulation(XPM) in fiber. The considered system is 3 ${\times}$ 40 Gbps intensity modulation direct detection(IM/DD) WDM transmission systems, which adopted mid-span spectral inversion(MSSI) as compensation method. We confirmed that the effect of initial frequency chirp on compensation for signal distortion due to a SPM is gradually decreased as a dispersion coefficient of fiber becomes gradually small. But, in the aspect of a compensation for signal distortion due to both SPM and XPM, the effect of initial frequency chirp on compensation is gradually decreased as a dispersion coefficient of fiber becomes gradually large.

Effective Compensation of the Distorted 1.12 Tbps WDM Signals Using Optimization of Total Dispersion

  • Lee, Seong-Real
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제5권4호
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    • pp.377-381
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    • 2007
  • Nonlinear effects and chromatic dispersion are the main causes of pulse degradation in high bit-rate WDM transmission systems and several architectures have been proposed to compensate them by means of optical phase conjugation. In this paper, a new method to exploit an optical phase conjugator (OPC) for nonlinearity and dispersion cancellation is disclosed. The proposed method is using optimal total dispersion of each fiber sections and it is simpler than those previously described in literature. Power penalty between WDM channels and the maximum launch power in $28{\times}40$ Gbps WDM transmission system designed by optimal total dispersion are more decreased and more increased than those in the conventional WDM transmission system with OPC, respectively. Furthermore, optimal total dispersion proposed in this research should provide the flexible design of WDM system, which less depends on OPC position.

Pump Light Porer of Wideband Optical Phase Conjugator Dependence on Amplifier Spacing in 320 Gbps WDM Systems with MSSI

  • Lee Seong-Real
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권8A호
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    • pp.735-744
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    • 2006
  • In this paper, the optimum pump light powers of optical phase conjugator(OPC) are numerically investigated as a function of amplifier spacing in 1,200 km $8{\times}40$ Gbps WDM systems with 0.1, 0.4, 0.8, or 1.6 ps/nm/km dispersion coefficient. It is confirmed that the variation of optimal pump light power dependence on amplifier spacing for NRZ transmission system is smaller than that for RZ transmission system through the evaluations and analysis of eye opening penalty(EOP) characteristics. And, in both cases of NRZ and RZ transmission, the variation of optimal pump light power is more increased as amplifier spacing becomes longer. Additionally, it is confirmed that the best amplifier spacing in NRZ and RZ transmission system is 50 km.

WDM ($24{\times}40$ Gbps) 전송에서 광 위상 공액기와 분산 제어를 이용한 시스템 성능 개선 (System Performance Improvements in WDM ($24{\times}40$ Gbps) Transmission using Optical Phase Conjugator and Dispersion Management)

  • 이성렬;임황빈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권10B호
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    • pp.855-864
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    • 2008
  • 대용량 장거리 WDM ($24{\times}40$ Gbps) 전송 시스템의 구현을 위해 단일 모드 광섬유에서 발생하여 WDM 채널 신호에 왜곡을 발생시키는 색 분산과 비선형 효과를 보상하는 광 링크 기술을 전산 시늉을 통해 살펴보고 그 설계 기준을 제안하였다. 링크 전송 기술은 전체 전송로에서 축적된 분산을 분산 보상 광섬유를 통해 보상하는 분산 제어 (DM; dispersion management)와 전체 전송로 중간에서 왜곡된 신호의 주파수를 반전시켜 보상하는 광위상 공액 기술로 구성된다. 본 연구에서 살펴본 DM은 집중형과 inline의 2 가지 구조이다. 전송 링크에 OPC (optical phase conjugator)만 적용된 WDM 전송 시스템에서의 경우에 비해 DM이 추가적으로 적용되면 모든 WDM 채널들의 눈 열림 패널티가 크게 개선되는 것을 확인하였다. 그리고 두 DM 구조 모두에서 유효 잉여 분산 범위를 이용하여 전송 링크의 설계 기준을 제시하였다. WDM 전체 채널들의 EOP 개선과 유효 잉여 분산 범위 모두 inline DM 구조가 집중형 DM 구조보다 더욱 양호한 결과를 나타냄을 확인하였다.

NRZ 형식과 RZ 형식에 따른 WDM채널 왜곡의 보상 특성 (The Compensation Characteristics of WDM Channel Distortion Dependence on NRZ format and RZ Format)

  • 이성렬;조성언
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.1184-1190
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    • 2003
  • HNL-DSF(Highly Nonlinear Dispersion Shifted Fiber) 광 위상 공액기를 이용한 MSSI(Mid-Span Spectral Inversion) 기법이 적용된 320 Gbps WDM시스템에서 전송 형식으로 각각 NRZ와 RZ를 사용하는 경우 채널 입력 전력, 광섬유 분산 계수, 전송 거리 변화에 따른 보상 특성을 분석해 보았다. 우선 광섬유의 분산 계수가 비교적 낮은 WDM시스템에서는 파형 형식이 RZ인 경우가 NRZ인 경우보다 더욱 높은 전력의 신호에 대해서도 고품질 전송이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 두 번째 광섬유로 입사되는 공액파의 전력이 낮은 채널들에 대한 보상 효과 감소가 광섬유의 분산 계수가 클수록, 그리고 NRZ 형식보다는 RZ 형식에서 더욱 두드러지게 나타나고, 그로 인해 전체 채널의 고품질 전송을 보장하는 광섬유의 분산 계수가 제한되어야 한다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 광섬유의 분산 계수가 작은 WDM 시스템에서는 RZ 형식이, 광섬유의 분산 계수가 큰 WDM 시스템에서는 NRZ 형식이 장거리 전송에 적합하다는 것을 확인하였다.

금 증착 측면연마 광섬유를 이용한 1.93㎛ 모드잠금 펨토초 전광섬유 MOPA 레이저 (Passively Mode-Locked 1.93-㎛ All-Fiberized Femtosecond MOPA Laser Using a Gold-Deposited Side-Polished Fiber)

  • 정민완;구준회;이주한
    • 한국광학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.340-345
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    • 2014
  • 본 논문에서는 금이 증착된 측면연마 광섬유를 $2{\mu}m$ 대역 편광기로 이용하여 Thulium/Holmium 첨가 광섬유 기반 링 캐비티로부터 모드 잠금 레이저를 구현할 수 있음을 실험적으로 보였다. 모드 잠금 현상은 광섬유로 구성된 공진기 내부에서 진행하는 빔이 겪는 Nonlinear Polarization Rotation 현상에 기반하여 삽입된 금 증착 측면연마 광섬유에서 발생되는 Nonlinear Transmission 반응에 의해 유도되었다. 또한 공진기로부터 발생되는 출력 $1.93{\mu}m$ 파장의 광펄스를 Thulium/Holmium 첨가 광섬유 증폭기를 통과시켜 Higher Order Soliton Effect를 통해 압축시킴으로써 최대 첨두 출력 ~6.7 kW를 갖는 펄스폭 ~558 fs의 고출력 펨토초 펄스를 얻을 수 있음을 실험적으로 보였다.

전송 반 구획에서만 중계 구간 당 분산이 랜덤하게 분포하는 광 링크에서의 WDM 신호의 성능 (Performance of WDM Signals in Optical Links with Random Distribution of Residual Dispersion Per Span only in Half Transmission Section of Total Length)

  • 이성렬
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.440-448
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    • 2012
  • 그룹 속도 분산 (GVD; group velocity dispersion)과 비선형 효과의 상호 작용에 의해 왜곡되는 파장 분할 다중 (WDM; wavelength division multiplexing) 신호를 보상하기 위해 광 위상 공액기 (OPC; optical phase conjugator)와 분사 제어 (DM; dispersion management)가 적용된 광전송 링크에서의 전체 잉여 분산 (NRD; net residual dispersion)의 최적치와 유효 입사 전력 범위를 도출하였다. 실제 광전송 시스템의 융통적 설계를 위해 한 쪽 반 전송 구획에서의 단일 모드 광섬유 (SMF; single mode fiber) 중계 구간(span) 당 잉여 분산 (RDPS; residual dispersion per span)이 랜덤하게 분포하는 광전송 링크를 고려하였다. precompensation으로 전체 분산을 조절하는 링크의 최적 NRD는 10 ps/nm이고 이 경우 유효 입사 전력 범위는 -8~1 dBm인 것을 확인하였다. 또한 postcompensation으로 전체 분산을 조절하는 링크의 최적 NRD는 -10 ps/nm이고, 유효 입사 전력 범위는 -7.5~1 dBm인 것을 확인하였다.