Analysis of the Influence of Mutual Relation of Optical Pulse Frequency Chirp and Kerr Effect on the Mid-Span Spectral Inversion Methods for the Long-Haul Optical Transmission

In this paper, we investigated the improvement degree of transmission distance of the various initial frequency chirped optical pulse with 5 dBm initial power dependence on the various bit rate and fiber dispersion coefficient, when MSSI(Mid-Span Spectral Inversion) with the optimal pump power condition is adopted for the compensation method for optical pulse distortion. And we analyzed the influence of mutual relation of optical pulse frequency chirp and Kerr effect on the MSSI methods for the long-haul optical transmission through the computer simulation. We found that the compensation degree of distorted optical pulse varies as a consequence of the variation of combined phase modulation of self phase modulation(Kerr effect) and initial frequency chirp parameter dependence on the fiber dispersion coefficient. And we found that, if the transmission bit rate is increased k times, the dispersion coefficient value of dispersion shift fiber is decreased $2^k$ times so as to be almost the same performance of the transmission system with k times lower bit rate.

광 펄스 주파수 첩과 Kerr 효과의 상호 관계가 장거리 광 전송을 위한 MSSI 보상 기법에 미치는 영향 분석

송신 전력이 비교적 높은 5 dBm인 광 펄스를 최적 펌프 전력 조건 하에서의 MSSI(Mid-Span Spectral Inversion) 보상 기법을 통해 전송할 때 다양한 주파수 첩(chirp)을 갖는 광 펄스의 전송 거리가 어느 정도 개선되는지를 다양한 전송 속도와 분산 계수에 따라 살펴보았고, 광 펄스의 주파수 첩과 Kerr효과에 의한 위상 변화의 상호 관계가 다양한 비트율에서의 광섬유 분산 계수 변화에 따라 MSSI 보상에 어떠한 영향을 주는 지를 시뮬레이션을 통해 분석해 보았다. 우선 광 펄스가 광섬유를 전파하면서 겪게 되는 자기 위상 변조에 의한 위상 변화가 광 변조 과정에서 인가된 광 펄스의 초기 첩에 의한 위상 변화와 어우러져 상쇄되는 정도가 광섬유의 분산 계수 값에 따라 달라지게 되어 MSSI 기법을 통해 광 펄스가 보상되는 정도에도 변화가 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 동일한 보상 특성을 얻을 수 있는 비트율에 따른 분산 천이 광섬유의 분산 계수 값은 전송비트율 증가 비율을 k라고 하면 2$^{k}$ 의 관계로 줄어들어야 하는 것을 알 수 있었다.