Wideband Optical Phase Conjugator using HNL-DSF in WDM Systems with Path-Averaged Intensity Approximation Mid-Span Spectral Inversion

경로 평균 강도 근사 기법의 MSSI를 채택한 WDM 시스템에서 HNL-DSF를 갖는 광대역 광 위상 공액기

We investigated the optimum pump light power compensating distorted WDM signal due to both chromatic dispersion and self phase modulation (SPM). The considered system is $3{\times}40$ Gbps intensity modulation direct detection (IM/DD) WDM transmission system with path-averaged intensity approximation (PAIA) mid-span spectral inversion (MSSI) as compensation method. This system have highly nonlinear dispersion shifted fiber (HNL-DSF) as nonlinear medium of optical phase conjugator (OPC) in the mid-way of total transmission line. We confirmed that HNL-DSF is an useful nonlinear medium in OPC for wideband WDM transmission, and the excellent compensation is obtained when the pump light power of HNL-DSF OPC was selected to equalize the conjugated light power into the second half fiber section with the input WDM signal light power depending on total transmission length. By this approach, it is verified the possibility to realize a long-haul high capacities WDM system by using PAIA MSSI compensation method, which have HNL-DSF OPC with optimal pump light power depending on transmission length.

장거리 $3{\times}40$ Gbps 강도 변조 직접 검파 방식의 파장 분할 다중 시스템에서 색 분산과 자기 위상 변조에 의한 광 펄스 왜곡을 최상으로 보상할 수 있는 최적의 펌프 전력을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 살펴보았다. 본 논문에서 고찰한 파장 분할 다중 시스템은 전체 전송로 중간에 HNL-DSF (highly nonlinear dispersion shifted fiber)의 광 위상 공액기를 두어 광 신호 왜곡을 보상하는 경로 평균 강도 근사 (PAIA : Path-Averaged Intensity Approximation) 기법의 MSSI (Mid-Span Spectral Inversion)가 적용된 시스템이다. 우선 HNL-DSF는 광대역 파장 분할 다중 전송에서 매우 유용한 비선형 매질이라는 것을 확인할 수 있었고, 두 번째 광 전송로로 입사되는 공액파의 전력을 입력 광 신호의 전력과 같아지게 하는 HNL-DSF 광 위상 공액기의 펌프 전력에서 최상의 보상이 얻어지는 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 PAIA MSSI 기법에 전송 거리에 관계한 최적 펌프 전력을 갖는 HNL-DSF 광 위상 공액기를 적용하면 장거리 대용량 파장 분할 다중 시스템의 구현이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다.