Дисперсия и компенсация нелинейных искажений в высокоскоростной (32х200 Гб/с) DWDM-системе передачи данных с фазосопряженной обратной волной

Kassegne Djima, Singh Simranjit, Ouro-Djobo S. Sanoussi, Mao Barerem-Melgueba

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

D. Kassegne, S. Singh, S. S. Ouro-Djobo, and M.-B. Mao Dispersion and nonlinear compensation in 32х200 Gb/s phase conjugated twin waves dense wavelength division multiplexed system (Дисперсия и компенсация нелинейных искажений в высокоскоростной (32х200 Гб/с) DWDM-системе передачи данных с фазосопряженной обратной волной) [на англ. яз.] // Оптический журнал. 2019. Т. 86. № 3. С. 40–46. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2019-86-03-40-46

D. Kassegne, S. Singh, S. S. Ouro-Djobo, and M.-B. Mao Dispersion and nonlinear compensation in 32х200 Gb/s phase conjugated twin waves dense wavelength division multiplexed system (Дисперсия и компенсация нелинейных искажений в высокоскоростной (32х200 Гб/с) DWDM-системе передачи данных с фазосопряженной обратной волной) [in English] // Opticheskii Zhurnal. 2019. V. 86. № 3. P. 40–46. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2019-86-03-40-46

Ссылка на англоязычную версию:

D. Kassegne, S. Singh, S. S. Ouro-Djobo, and M.-B. Mao, "Dispersion and nonlinear compensation in a 32 × 200 Gb/s phase conjugated twin waves dense wavelength division multiplexed system," Journal of Optical Technology. 86(3), 160-165 (2019). https://doi.org/10.1364/JOT.86.000160

Аннотация:

Проанализирована эффективность нескольких способов компенсации искажений в каналах высокоскоростных DWDMсистем. Предложен новый гибридый подход, включающий комбинацию методов оптического обратного распространения и фазсопряженных обратных волн, обеспечивающих компенсацию в отсутствие сигнала накачки. Преимуществами системы являются возможность непосредственного встраивания в передающие линии, а также уменьшение числа используемых компонентов. Дополнительно используется компенсация дисперсии посредством компенсационного дисперсионного волокна. Проведена оценка работоспособности этих методов применительно к 32канальной DWDMсистеме, в которой каждый канал модулируется в формате квадратурной фазовой манипуляции и передает данные со скоростью 200 Гб/с на канал. Сравнительная оценка проведена с использованием фактора качества (Q) и индикаторных диаграмм.

Ключевые слова:

оптическая волоконная связь, оптическая связь, нелинейная оптика, оптическое волокно, дисперсия, фазовое сопряжение

Благодарность:

Один из авторов, Djima Kassegne, выражает благодарность Индийской федерации торгово-промышленных палат Правительства Индии за Международную стипендию CV Raman Fellowship для африканских исследователей.

Коды OCIS: 060.2330, 060.4510, 260.2030, 060.4370, 190.5040

Список источников:

1. Xie C. Impact of nonlinear and polarization effects in coherent systems // Opt. Exp. 2011. V. 19. № 26. P. B915–B930.
2. Liang X., Kumar S. Optical back propagation for fiber optic networks with hybrid EDFA Raman amplification // Opt. Exp. 2017. V. 25. № 5. P. 5031–5043.
3. Singh S., Kaler R.S. Flat-gain L-band Raman-EDFA hybrid optical amplifier for dense wavelength division multiplexed system // IEEE Photon. Techn. Lett. 2013. V. 25. № 3. P. 250–252
4. Singh S., Kaler R.S. Performance evaluation and characterization of hybrid optical amplifiers for DWDM systems at ultra narrow channel spacing // J. Russian Laser Research. 2014. V. 35. № 2. P. 211–218.
5. Reis J. D., Teixeira A.L. Cross-phase modulation impact on coherent optical 16 QAM–WDM transmission systems // Microwave and Opt. Techn. Lett. 2011. V. 53. № 3. P. 633–663.
6. Shieh W., Chen X. Information spectral efficiency and launch power density limits due to fiber nonlinearity for coherent optical OFDM system // IEEE Photon. J. 2011. V. 3. № 2. P. 158–173.
7. Paré C., Villeneuve A., Bélanger P.-A., Doran N.J. Compensating for dispersion and the nonlinear Kerr effect without phase conjugation // Opt. Lett. 1996. V. 21. № 7. P. 459–461.

8. Ip E., Kahn J.M. Compensation of dispersion and nonlinear impairments using digital back propagation // J. Lightw. Technol. 2008. V. 26. № 20. P. 3416–3425.
9. Mateo E., Zhu L., Li G. Impact of XPM and FWM on the digital implementation of impairment compensation for WDM transmission using backward propagation // Opt. Exp. 2008. V. 16. № 20. P. 16124–16137.
10. Du L.B., Lowery A.J. Improved single channel back propagation for intra-channel fiber nonlinearity compensation in long-haul optical communication systems // Opt. Exp. 2010. V. 18. № 16. P. 17075–17088.
11. Malekiha M., Yang D., Kumar S. Comparison of optical back propagation schemes for fiber-optic communications // Opt. Fiber Technol. 2013. V. 19. P. 4–9.
12. Liu L., Liangchuan L., Yuanda H., Kai C., Qianjin X., Hauske F.N., Changsong X., Yi C. Intra-channel nonlinearity compensation by inverse Volterra series transfer functions // IEEE, OSA. J. Lightw. Technol. 2012. V. 30. № 3. P. 310–316.
13. Reis J.D., Teixeira A.L. Unveiling nonlinear effects in dense coherent optical WDM systems with Volterra series // Opt. Exp. 2010. V. 18. № 8. P. 8660–8670.
14. Guiomar F.P., Reis J.D., Teixeira A., Pinto A.N. Digital post compensation using Volterra series transfer functions // IEEE Photon. Technol. Lett. 2011. V. 23. № 19. P. 8660–8670.
15. Morshed M., Du L.B., Foo B., Pelusi M.D., Lowery A.J. Optical phase conjugation for nonlinearity compensation of 1.21-Tb/s Pol-Mux coherent optical OFDM // 18th Opt. and Commun. Conf., 2013. Paper PD3-4.
16. Solis-Trapala K., Inoue T., Namiki S. Nearly-ideal optical phase conjugation based nonlinear compensation system // Opt. Fiber Commun. Conf., OSA, 2014. Paper W3F.8.
17. Ellis A.D., McCarthy M. Impact of optical phase conjugation on the Shannon capacity limit // Opt. Fiber Commun. Conf., OSA, 2016. Paper Th4F.2.
18. Liu X. Twin-wave-based optical transmission with enhanced linear and nonlinear performances // J. Lightw. Technol. 2015. V. 33. P. 1037–1043.
19. Liu X., Chraplyvy A.R., Winzer P.J., Tkach R.W., Chandrasekhar S. Phase-conjugated twin waves for communication beyond the Kerr nonlinearity limit // Nature Photonics. 2013. V. 7. P. 560–568.
20. Yoshida T., Sugihara T., Ishida K., Mizuochi T. Spectrally-efficient dual phase-conjugate twin waves with orthogonally multiplexed quadrature pulse-shaped signals // Opt. Fiber Commun. Conf., San Francisco, 2014. Paper M3C.6.
21. Kumar S., Yang D. Optical back propagation for fiber-optic communications using highly nonlinear fibers // Opt. Lett. 2011. V. 36. № 7. P. 1038–1040.
22. Shao J., Kumar S. Optical back propagation for fiber-optic communications using optical phase conjugation at the receiver // Opt. Lett. 2012. V. 37. № 15. P. 3012–3014.
23. Kumar S., Shao J. Optical back propagation with optimal step size for fiber optic transmission systems // IEEE Photon. Technol. Lett. 2013. V. 25. № 5. P. 523–526.
24. Liang X., Kumar S., Shao J. Ideal optical back propagation of scalar NLSE using dispersion-decreasing fibers for WDM transmission // Opt. Exp. 2013. V. 21. № 23. P. 28668–28675.
25. Amari A., Ciblat P., Jaouen Y. Inter-subcarrier nonlinear interference canceller for long-haul Nyquist-WDM transmission // IEEE Photon. Technol. Lett. 2016. V. 28. № 23. P. 2760–2763.
26. Hu H., Jopson R.M., Gnauck A.H., Randel S., Chandrasekhar S. Fiber nonlinearity mitigation of WDM-PDM QPSK/16-QAM signals using fiber-optic parametric amplifiers based multiple optical phase conjugations // Opt. Exp. 2017. V. 25. № 3. P. 1618–1628.
27. Liang X., Kumar S. Optical back propagation for compensating nonlinear impairments in fiber optic links with ROADMs // Opt. Exp. 2016. V. 24. № 20. P. 22682–22692.
28. Singh S., Kaler R.S. Comparison of pre-, post- and symmetrical compensation for 96 channel DWDM system using PDCF and PSMF // Optik. 2013. V. 124. P. 1808–1813.
29. Singh S.P., Singh N. Nonlinear effects in optical fibers: Origin, management and applications // PIER 73. 2007. P. 249–275.
30. Verma R., Garg P. Comparative analysis of self phase modulation (SPM) and cross phase modulation (CPM) // Internat. J. Advanced Research in Computer Sci. and Electronics Eng. 2012. V. 1. № 3. P. 97–102.
31. Reis J.D., Teixeira A.L. Cross-phase modulation impact on coherent optical 16 QAM–WDM transmission systems // Micro and Opt. Techn. Lett. 2011. V. 53. № 3. P. 633–663.