Calculation of Pump Light Power in Wideband Optical Phase Conjugator with Highly-Nonlinear Dispersion Shifted fiber

In this paper, we numerically investigated the optimum pump light power best compensating for pulse distortion due to both chromatic dispersion and self phase modulation (SPM) as a function of channel input power in 8 channel ${\times}$ 40 Gbps wavelength division multiplexing (WDM systems. Also we investigated the allowable maximum channel input power dependence on modulation format and fiber dispersion coefficient in the various pump light power of OPC. The considered WDM transmission system is based on path-averaged intensity approximation (PAIA) mid-span spectral inversion (MSSI) compensation method, which has highly-nonlinear dispersion shifted fiber (HNL-SDF) as nonlinear medium of optical phase conjugator (OPC) in the mid-way of total transmission line. We confirmed that optimal pump light power of HNL-DSF OPC depend on modulation format, initial channel input power, total transmission length and fiber dispersion. But optimal pump light power of HNL-DSF OPC must be selected to make power conversion ratio to almost unity. And we confirmed that, if we allow a 1 dB eye opening penalty (EOP), the tolerable maximum channel input power is increased by using RZ than NRZ as modulation format when pump light power of HNL-DSF OPC is not optimal value but another values.

HNL-DSF를 이용한 광대역 광 위상 공액기의 펌프 광 전력 계산

8 채널 ${\times}$ 40 Gbps 파장 분할 다중 (WDM ： Wavelength Division Multiplexing) 시스템에서 색 분산과 자기 위상 변조에 의해 왜곡된 광 펄스를 최상으로 보상할 수 있는 광 위상 공액기 (OPC : Optical Phase Conjugator)의 최적 펌프 광 전력을 채널 입력 전력 변화에 따라 수치 해석적으로 살펴보았다. 또한 OPC의 펌프 전력 변화에 따른 수신단에서 허용 가능한 채널의 최대 입력 전력 크기를 변조 파형 형식, 광섬유 분산 계수에 따라 살펴보았다. 본 논문에서 고찰한 WDM 시스템은 전체 전송 링크 중간에 HNL-DSF (Highly- Nonlinear Dispersion Shifted fiber)를 비선형 매질로 이용한 OPC를 두어 보상하는 경로 평균 강도 근사 (PAIA ： Path-Averaged Intensity Approximation) MSSI (Mid-Span Spectral Inversion) 기법에 기초를 두고 있다. 우선 최소의 눈 열림 패널티를 만드는 HNL-DSF On의 특정 펌프 광 전력의 크기는 변조 파형 형식, 초기 채널 입력 전력, 총 전송 거리, 광섬유분산 등의 복합적인 영향에 따라 다소 변화될 수는 있지만 전력 변환비를 1 근처로 만드는 값에서 결정되어야 한다는 것을 알 수 있었다. 또한 HNL-DSP OPC의 펌프 광 전력이 최소의 EOP를 결과하는 최적의 값이 아닌 다른 값으로 설정되어 있는 경우 양호한 수신을 가능하게 하는 채널의 최대 입력 전력 크기는 광섬유의 분산 계수가 비교적 적은 WDM 시스템에서 변조 파형 형식으로 NRZ보다 RZ를 사통하면 더욱 증가되는 것을 확인할 수 있었다.