Cross Phase Modulation Effects on 120 Gbps WDM Transmission Systems with Mid-Span Spectral Inversion for Compensation of Distorted Optical Pulse

In this paper, we investigated the degree of compensation for WDM channel signal distortion due to chromatic dispersion, self phase modulation(SPM) and cross phase modulation(XPM). The considered system is 120 Gbps (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 in optical phase conjugator(OPC). We use 1 dB eye opening peralty(EOP) in order to evaluate the characteristics of compensation for distorted WDM channels. We confirmed that improvement of transmission distance and performance is achieved by MSSI method to distorted long-haul IM/DD WDM channels due to chromatic dispersion, SPM and XPM. And in the aspect of compensation for distorted pulse due to XPM, the MSSI method is effective to IM/DD WDM transmission system with high fiber dispersion coefficient.

광 펄스 왜곡의 보상을 위해 Mid-Span Spectral Inversion 기법을 채택한 120 Gbps WDM 시스템에서 채널간 상호 위상 변조 현상의 영향

광섬유의 색 분산과 자기 위상 변조 외에 상호 위상 변조 효과에 의해 왜곡된 WDM 채널 신호가 MSSI (Mid-Span Spectral Inversion) 기법을 통해 보상되는 정도를 다양한 광섬유 분산 계수를 고려하여 분석해 보았다. 본 연구에서 고려된 시스템은 120 Gbps (3$\times$40 Gbps) 강도 변조 직접 검파 방식의 WDM 시스템이다. 또한 전체 전송로의 중간에 비선형 매질로 HNL-DSF(Highly nonlinear dispersion shifted fiber)를 갖는 광 위상 공액기를 두고, 광 위상 공액기를 중심으로 첫 번째 전송 구간에서의 평균 강도와 두 번째 전송 구간에서의 평균 강도를 같게 하는 PAIA(Path Averaged Intensity Approximation) 방식 의 MSSI 기법을 채택한 시스템이다. 채널별 보상 특성의 분석은 1 dB 기준 눈 열림 패널티(Eye Opening Penalty)를 이용했다. 색 분산과 비선형 효과에 의한 채널 신호 왜곡이 유도될 수 있는 장거리 WDM 시스템에 MSSI 기법을 적용하면 전송 거리와 전송 품질을 단일 채널 전송 이상으로 개선시킬 수 있고, 상호 위상 변조에 의한 왜곡의 보상 측면에서 MSSI 기법은 광섬유의 분산 계수가 비교적 큰 WDM 시스템에 더욱 유효하다는 것을 확인할 수 있었다.