• 제목/요약/키워드: WDM Channel Distortion

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320 Gbps 강도 변조 직접 검파 WDM 시스템의 채널 보상에서 상호 위상 변조의 영향 (Effect of Cross Phase Modulation on Channel Compensation in 320 Gbps Intensity Modulation / Direct Detection WDM Transmission Systems)

  • 이성렬;김지웅;손성찬
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.1134-1140
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    • 2004
  • 320 Gbps WDM 시스템의 전송로에 색 분산과 자기 위상 변조 외에 상호 위상 변조 현상(XPM ; Cross Phase modulation)이 존재하는 경우 XPM 현상이 광 펄스 왜곡 보상에 미치는 영향을 광섬유분산 계수와 변조 파형 형식에 따라 분석해 보았다. 본 논문에서 고찰한 WDM 시스템은 전체 전송 링크 중간에 HNL-DSF (Highly Nonlinear Dispersion Shifted Fiber)를 비선형 매질로 이용한 광 위상 공액기를 두어 보상하는 MSSI (Mid-Span Spectral version) 기법에 기초를 두고 있다. MSSI가 적용 된다고 하더라도 WDM 채널간 XPM의 영향이 존재하면 전체적인 보상 정도가 감소하여 최대 전송 채널 전력의 크기가 광섬유 분산 계수에 관계하여 줄어드는 것을 확인할 수 있었고, WDM 시스템의 광섬유 분산 계수가 클수록 임의의 채널에 왜곡을 유도하는 XPM의 영향을 크게 감소시킬 수 있는 것을 알 수 있었다. 아울러 XPM의 영향을 최소화하기 위해 WDM 시스템에 분산 계수가 큰 광섬유를 사용하는 경우 전송 펄스 형식을 RZ보다 오히려 NRZ로 하게 되면 모든 채널을 매우 비슷한 정도로 보상할 수 있다는 것을 확인하였다.

Characteristics of Compensation for Distorted Optical Pulse with Initial Frequency Chirp in 3 X 40 Gbps WDM Systems Adopted Mid-Span Spectral Inversion

  • Lee, Seong-Real;Lee, Yun-Hyun
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제3권2호
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    • pp.79-85
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    • 2003
  • In this paper, we investigated the degree of compensation for distorted optical pulse of wavelength division multiplexed(WDM) channel with initial frequency chirp generated in optical transmitter. The WDM channel signal distortion is due to chromatic dispersion, self phase modulation(SPM) and cross phase modulation(XPM) in fiber. The considered system is 3 ${\times}$ 40 Gbps intensity modulation direct detection(IM/DD) WDM transmission systems, which adopted mid-span spectral inversion(MSSI) as compensation method. We confirmed that the effect of initial frequency chirp on compensation for signal distortion due to a SPM is gradually decreased as a dispersion coefficient of fiber becomes gradually small. But, in the aspect of a compensation for signal distortion due to both SPM and XPM, the effect of initial frequency chirp on compensation is gradually decreased as a dispersion coefficient of fiber becomes gradually large.

NRZ 형식과 RZ 형식에 따른 WDM채널 왜곡의 보상 특성 (The Compensation Characteristics of WDM Channel Distortion Dependence on NRZ format and RZ Format)

  • 이성렬;조성언
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.1184-1190
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    • 2003
  • HNL-DSF(Highly Nonlinear Dispersion Shifted Fiber) 광 위상 공액기를 이용한 MSSI(Mid-Span Spectral Inversion) 기법이 적용된 320 Gbps WDM시스템에서 전송 형식으로 각각 NRZ와 RZ를 사용하는 경우 채널 입력 전력, 광섬유 분산 계수, 전송 거리 변화에 따른 보상 특성을 분석해 보았다. 우선 광섬유의 분산 계수가 비교적 낮은 WDM시스템에서는 파형 형식이 RZ인 경우가 NRZ인 경우보다 더욱 높은 전력의 신호에 대해서도 고품질 전송이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 두 번째 광섬유로 입사되는 공액파의 전력이 낮은 채널들에 대한 보상 효과 감소가 광섬유의 분산 계수가 클수록, 그리고 NRZ 형식보다는 RZ 형식에서 더욱 두드러지게 나타나고, 그로 인해 전체 채널의 고품질 전송을 보장하는 광섬유의 분산 계수가 제한되어야 한다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 광섬유의 분산 계수가 작은 WDM 시스템에서는 RZ 형식이, 광섬유의 분산 계수가 큰 WDM 시스템에서는 NRZ 형식이 장거리 전송에 적합하다는 것을 확인하였다.

광섬유 분산 변동에 따른 왜곡된 WDM 채널의 보상 특성 (Compensation Characteristics or Distorted WDM Channel dependence on Variation of Fiber Dispersion)

  • Lee, Seong-Real
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권7A호
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    • pp.719-726
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    • 2004
  • 광섬유의 분산이 균일하지 않다는 가정 하에 색 분산과 자기 위상 변조 (SPM : Self Phase Modulation) 현상에 의해 왜곡된 WDM 채널의 보상 특성을 수치적으로 살펴보았다. 본 연구에서 사용한 보상 기법은 전체 전송 링크 중간에 광 위상 공액기 (OPC: Optical Phase Conjugator)를 두어 보상하는 MSSI (Mid-Span Spectral Inversion)이다. OPC를 중심으로 두 광섬유 구간의 분산 계수 분포가 변동하면서 서로 일치하지 않은 경우에도 전송 채널의 입력 전력을 적절히 조절함으로써 MSSI를 통해 장거리 전송이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 즉 장거리 WDM 시스템에 MSSI를 적용하게 되면 전송 선로 곳곳에 필요한 보상기(compensator) 등을 없앨 수 있고, 결과적으로 시스템 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다.

200 Gbps WDM 시스템에서 Mid-Span Spectral Inversion 기법을 이용한 채널 왜곡의 보상 특성 (Compensation Characteristics of Distorted Channels in 200 Gbps WDM Systems using Mid-Span Spectral Inversion Method)

  • 이성렬
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.845-854
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    • 2003
  • 광섬유의 색 분산과 비선형 효과에 의해 왜곡된 채널 신호를 보상하기 위한 방법으로 고비선형 분산 천이 광섬유의 광 위상 공액기를 이용한 경로 평균 강도 근사 MSSI(Mid-Span Spectral Inversion)를 채택한 채널 전송률 40 Gbps의 5-채널 WDM시스템의 시뮬레이션을 통하여 채널 각각의 MSSI 보상 특성을 다양한 광섬유 분산 계수에 따라 분석해 보았다. 채널별 보상 특성의 분석은 1 dB 기준 눈 열림 패널티, 수신단에서의 비트 에러율 특성, $10^{-9}$ BER에서의 채널 간 파워 패널티 등을 이용했다. 시스템 전송 길이, 광섬유의 분산 계수, 광 위상 공액기 펌프 광 파장, 광 위상 공액기에서의 WDM신호 파장에 따른 공액파 변환 효율 등에 관계하여 광 위상 공액기를 중심으로 한 첫 번째 전송 링크에서의 신호 평균 전력과 두 번째 전송 링크에서의 공액파 평균 전력을 동일하게 만드는 펌프 광 전력을 적절히 선택하면 고비선형 분산 천이 광섬유가 MSSI 보상을 통한 광대역 WDM 시스템을 위한 광 위상 공액기에서의 비선형 매질로 매우 적합하다는 것을 확인할 수 있었다.

Non-midway 광 위상 공액과 비대칭 구조의 분산 맵을 통한 WDM 신호의 왜곡 보상 (Compensation of WDM Signal Distortion through Non-midway Optical Phase Conjugation and Dispersion Maps of Asymmetric Structure)

  • 이성렬
    • 한국항행학회논문지
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    • 제27권6호
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    • pp.855-860
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    • 2023
  • 파장 분할 다중 (WDM; wavelength division multiplexed)과 같은 다중 전송 신호의 장거리 전송은 전송 링크에 분산 제어와 광 위상 공액의 적용, 그리고 이 둘의 결합을 통해 색 분산과 비선형성에 의한 왜곡을 보상할 수 있기 때문에 가능해졌다. 광 위상 공액을 광 전송 링크에 적용하는 데 있어 가장 큰 장애 요소는 핵심 소자인 광 위상 공액기의 위치가 전체 전송 라인 중간에만 위치해야 한다는 것이다. 본 논문은 이러한 OPC의 위치 제약성을 비대칭 분산 맵의 적용을 통해 극복할 수 있다는 것을 보이고 있다. 본 논문에서 고려한 OPC의 위치는 전체 48개의 광섬유 스팬 중 8번째와 9번째 광섬유 스팬 사이에 존재한다. 또한 분산 맵은 OPC를 중심으로 비대칭한 누적 분산 프로파일을 갖는다. 시뮬레이션 결과 제안한 비대칭 분산 맵의 누적 분산 프로파일 분포의 전체적 모양과 프로파일 기울기의 선택에 따라 WDM 채널의 왜곡 보상 효과를 전통적 분산 맵이 적용된 링크에서보다 늘릴 수 있는 것을 확인하였다.

Dispersion Management and Optical Phase Conjugation in Optical Transmission Links with a Randomly Distributed Single-Mode Fiber Length

  • Lee, Seong-Real
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제11권1호
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    • pp.1-6
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    • 2013
  • Suppressing or mitigating signal distortion due to group velocity dispersion and optical Kerr effects is necessary in ultra-high speed and long-haul wavelength division multiplexing (WDM) transmission systems. Dispersion management (DM), optical phase conjugation (OPC), and the combination of these two are promising techniques to compensate for signal distortion. In this paper, to implement a flexible optical WDM network, a new optical link configuration with a randomly distributed single-mode fiber (SMF) length and fixed residual dispersion per span in the combination of DM and OPC is proposed and investigated. The simulation results show that the best net residual dispersion (NRD) in the proposed optical links is +10 ps/nm, which is independent of pre- and postcompensation. The effective launch power of the WDM channel is increased more in the optical links with NRD = +10 ps/nm controlled by only precompensation. Furthermore, the system performance difference between the proposed optical link configuration with the best NRD and the conventional optical link with uniform distribution of the SMF length had little significance. Consequently, it is confirmed that the proposed optical link configuration with the best NRD is effective and useful for implementing a reconfigurable long-haul WDM network.

MSSI 기법을 채택한 WDM 시스템에서 HNL-DSF를 이용한 광대역 광 위상 공액기의 펌프 광 전력 (Pump Light Power of Wideband Optical Phase Conjugator using HNL-DSF in WDM Systems with MSSI)

  • 이성렬;조성언
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권3A호
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    • pp.168-177
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    • 2005
  • 장거리 3×40 Gbps 파장 분할 다중 시스템에서 색 분산과 자기 위상 변조에 의해 왜곡된 광 펄스를 최상으로 보상할 수 있는 최적의 펌프 광 전력을 수치적 방법으로 살펴보았다. 광 펄스 왜곡 보상 기법으로 경로 평균 강도 근사를 채택한 MSSI (Mid-Span Spectral Inversion) 기법을 사용하였고, 전체 전송로 중간에서 MSSI를 수행하는 광 위상 공액기(OPC)의 비선형 매질로는 HNL-DSF(Highly-Nonlinear Dispersion Shifted Fiber)를 이용하였다. 광 대역 WDM 전송을 위한 OPC의 비선형 매질로는 HNL-DSF가 매우 유용하다는 것을 확인하였고, 최상의 보상을 위한 OPC의 펌프 광 전력은 OPC를 통해 두 번째 광섬유로 입사하는 공액파 광 전력이 WDM 채널의 입력 광 전력과 같아지도록 전체 전송 거리와 관련하여 선택되어야 한다는 것을 확인하였다. 또한 적은 변환 효율을 갖는 WDM 채널의 개선된 보상은 전력 변환비를 1 이상으로 증가시킬 수 있는 전력의 펌프 광을 이용해야 얻을 수 있다는 것을 확인하였다.

광 위상 공액기의 최적 파라미터 값 도출을 통한 0.96 Tbps WDM 신호의 BER 개선 (BER Improvements of 0.96 Tbps WDM Signals through Optimal Parameter Values of Optical Phase Conjugator)

  • 이영교
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.79-88
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    • 2015
  • In this paper, it is investigated that the limitation due to the asymmetry of optical power and chromatic dispersion with respect to optical phase conjugator (OPC) for compensating optical signal distortion in WDM system is overcomed by using OPC position offset and optimal dispersion coefficients of fiber sections, which depend on OPC position offset. It is confirmed that overall WDM channels are efficiently compensated by applying the optimal parameter values obtained from the proposed method into 24 channels ${\times}40$ Gbps WDM system with non zero - dispersion shifted fiber (NZ-DSF) of 1, 000 km, such as power penalties of inter-channel are reduce to almost 3.5 dB from the infinite value. It is also confirmed that the flexible design of WDM system with OPC is possible by using the optimal parameters, in which OPC is placed at ${\pm}15km$ from 500 km for efficiently compensating overall channels. Thus, the methods proposed in this research will be expected to alternate with the method of making a symmetrical distribution of power and local dispersion in real optical link which generates a serious problem if it was not made but it is the condition in the case of applying the OPC into multi-channels WDM system.

SMF 길이와 RDPS가 분포가 균일한 분산 제어 광전송 링크에서 광섬유 중계 구간 수에 따른 시스템 성능 (System Performance Depending on the Fiber Span Number in Dispersion Managed Optical Transmission Links with Uniform Distributions of SMF Lengths and Residual Dispersion Per Span)

  • 이성렬
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.620-621
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    • 2015
  • 그룹 속도 분산과 비선형 효과의 상호 작용에 의해 왜곡되는 WDM 신호의 보상을 위해 전체 전송로 중간에 광 위상 공액기 (optical phase conjugator)가 적용되고 중계 구간의 단일 모드 광섬유(SMF; single mode fiber) 길이와 RDPS(residual dispersion per span) 분포가 일정한 광전송 링크에서 전체 중계 구간 수에 따른 시스템 성능을 비교 분석하였다.

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