Characteristics of Compensation for WDM Transmission with Equally Spaced Channels using Mid-Span Spectral Inversion

채널 간격이 일정한 WDM 전송에서의 Mid-Span Spectral Inversion을 이용한 보상 특성

  • 이성렬 (목포해양대학교 해양전자ㆍ통신공학부) ;
  • 임황빈 (강원도립대학 정보통신과)
  • Published : 2004.06.01

Abstract

In this paper, we investigated the compensation characteristics of distorted 16-channel WDM signal due to chromatic dispersion self phase modulation(SPM) and four-wave mixing(FWM). The bit rate and uniform frequency spacing of WDM channels are assumed to be 40 Gbps and 100 ㎓, respectively. The compensation method used in this approach is mid- span spectral inversion(MSSI), Highly-nonlinear dispersion shifted fiber(HNL-DSF) is used as a nonlinear medium of optical phase conjugator(On) in order to widely compensate WDM signal band. We confirmed that applying MSSI in WDM channels within special input power level compensates overall interferenced channels mainly due to FWM. But for long wavelength WDM channels having lower conjugated light power with respect to signal light power, compensation quality is deteriorated as dispersion coefficient of fiber becomes higher. Consequently, we confirmed that it is effective D apply MSSI with HNL-DSF as a nonlinear medium of OPC to WDM transmission link with relative small dispersion in order to compensate equally spaced WDM channels.

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.

Keywords

References

  1. IEEE J Select. Areas in Comm. v.8 no.6 Transmission limitations due to fiber nonlinearities in optical FDM systems N.Shibata;K.Nosu;K.Iwashita;Y.Azuma https://doi.org/10.1109/49.57810
  2. J. Lightwave Technol. v.LT-3 Dispersion compensation by active predistorted signal synthesis T.L.Koch;R.C.alferness
  3. Opt. Lett. v.18 Dispersion-compensating single-mode fibers: Efficient designs for first- and second-order compensation A.M.Vengsakar;W.A.Reed https://doi.org/10.1364/OL.18.000924
  4. Appl. Phys. Lett. v.23 Transmission of stationary nonlinear optical pulses in dispersive dielectric fibers I. Anomalous dispersion A.Hasegawa;F.Tappert https://doi.org/10.1063/1.1654836
  5. Opt. Lett. v.4 Compensation for channel dispersion by nonlineat optical phase conjugation A.Yariv;D.Fekete;D.M.Pepper https://doi.org/10.1364/OL.4.000052
  6. 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
  7. 한국전자파학회 논문지 v.14 no.8 200 Gbps WDM 시스템에서 Mid-Span Spectral Inversion 기법을 이용한 채널 왜곡의 보상 특성 이성렬
  8. 한국전자파학회 논문지 v.14 no.7 광 펄스 왜곡의 보상을 위해 Mid-Span Spectral Inversion 기법을 채택한 120 Gbps WDM 시스텀에서 채널 간 상호 위상 변조 현상의 영향 이성렬;권순녀;이윤현
  9. J. Lightwave Technol. v.LT-13 no.5 WDM systems with unequally spaced channels F.Forghieri;R.W.Tkach;A.R.Chraplyvy
  10. Nonlinear Fiber Optics G.P.Agrawal
  11. Fiber-Optic Communication Systems G.P.Agrawal
  12. ECOC 97 Conference Publication no.448 Highly nonlinear dispersion shifted fiber and its application to broadband wavelength convertor M.Onish(et al.)
  13. J. Lightwave Technol. v.LT-10 no.11 Four-wave mixing in an optical fiber in the zero-dispersion wavelength region K.Inoue
  14. ETRI Journal. 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;E.S.Jung;S.E.Cho;Y.H.Lee
  15. The 14th Annual Meeting of the IEEE v.1 The number of four-wave mixing (FWM) waves in WDM systems and its applications S.Song