Compensation Characteristics of Distorted Channels in 200 Gbps WDM Systems using Mid-Span Spectral Inversion Method

200 Gbps WDM 시스템에서 Mid-Span Spectral Inversion 기법을 이용한 채널 왜곡의 보상 특성

  • Published : 2003.08.01

Abstract

In this paper, the characteristics of compensation for WDM channel signal distortion due to both chromatic dispersion and Ken effect in 1,000 km 200 Gbps(5${\times}$40 Gbps) WDM systems was investigated. The WDM system has a path-averaged intensity approximation(PAIA) mid-span spectral inversion(MSSI) as a compensation method. This system has a highly nonlinear dispersion shifted fiber(HNL-DSF) optical phase conjugator(OPC) in the mid-way of transmission line. In order to evaluate the degree of compensation, 1 dB eye opening penalty(EOP), bit error rate(BER) characteristics and power penalty of 10$\^$-9/ BER are used. It is confirmed that HNL-DSF is an useful nonlinear medium in OPC fur wideband WDM system with PAIA MSSI and that the optimal compensation for WDM channel distortion is achieved by the selection of pump light power of OPC, which equalize the conjugated light power into the second half fiber section with the input WDM signal light power depending on total transmission length, dispersion coefficient of fiber, OPC pump light wavelength, conversion efficiency of WDM channel in OPC.

광섬유의 색 분산과 비선형 효과에 의해 왜곡된 채널 신호를 보상하기 위한 방법으로 고비선형 분산 천이 광섬유의 광 위상 공액기를 이용한 경로 평균 강도 근사 MSSI(Mid-Span Spectral Inversion)를 채택한 채널 전송률 40 Gbps의 5-채널 WDM시스템의 시뮬레이션을 통하여 채널 각각의 MSSI 보상 특성을 다양한 광섬유 분산 계수에 따라 분석해 보았다. 채널별 보상 특성의 분석은 1 dB 기준 눈 열림 패널티, 수신단에서의 비트 에러율 특성, $10^{-9}$ BER에서의 채널 간 파워 패널티 등을 이용했다. 시스템 전송 길이, 광섬유의 분산 계수, 광 위상 공액기 펌프 광 파장, 광 위상 공액기에서의 WDM신호 파장에 따른 공액파 변환 효율 등에 관계하여 광 위상 공액기를 중심으로 한 첫 번째 전송 링크에서의 신호 평균 전력과 두 번째 전송 링크에서의 공액파 평균 전력을 동일하게 만드는 펌프 광 전력을 적절히 선택하면 고비선형 분산 천이 광섬유가 MSSI 보상을 통한 광대역 WDM 시스템을 위한 광 위상 공액기에서의 비선형 매질로 매우 적합하다는 것을 확인할 수 있었다.

Keywords

References

  1. Opt. Lett. v.4 Compensation for channel dispersion by nonlinear optical phase conjugation A.Yariv;D.Fekete;D.M.Pepper
  2. IEEE Photon. Technol. Lett. v.5 no.1 Compensation of chromatic dispersion in a single mode fiber by optical phase conjugation S.Watanabe;T.Naito;T.Chikama
  3. J. Lightwave Technol. v.LT-14 no.3 Exact compensation for both chromatic dispersion and Kerr effect in a transmission fiber using optical phase conjugation S. Watanabe;M.Shirasaki
  4. IEEE Photon. Techno. Lett. v.6 Compensation for pulse waveform distortion in ultra-long distance optical communication systems by using midway optical phase conjugator K.Kikuchi;C.Lorattanasene
  5. IOOC/ ECOC '98, PD Paper TA3A Simultaneous wave length conversion and optical phase conjugation of 200 Gb/s (5X40 Gb/s) WDM signal using a highly nonlinear fiber four-wave mixer S.Watanabe;S.Takada;G.Ishikawa;H.Ooi;J.G.Nielson;C.Sonne
  6. J. Lightwave Technol. v.LT-21 Investigation of pump light power of wideband optical phase conjugator using highly nonlinear dispersion shifted fiber in WDM systems with mid-span spectral inversion Seong Real Lee;Y.J.Lee;Y.H.Lee
  7. J. Lightwave Technol. v.LT-13 no.5 WDM systems with unequally spaced channels F.Forghieri;R.W.Tkach;A.R.Chraplyvy
  8. Nonlinear Fiber Optics G.P.Agrawal
  9. IEEE Photon. Technol. Lett. v.9 no.4 Effects of transmitter speed and receiver bandwidth on the eye margin performance of a 10-Gb/s optical fiber transmission system R.J.Nuyts;L.D.Tzeng;O.Mizuhara;P.Gallion
  10. 한국항행학위논문지 v.6 no.3 Mid-Span Spectral Inversion 기법을 채택한 장거리 광 전송 시스템에서의 비트 에러율 평가 이성렬;김남성;방효창