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집중형 분산 제어 WDM 전송 시스템에서 Mid-Span Spectral Inversion 기술
Mid-Span Spectral Inversion Technique in Lumped Dispersion Managed WDM Transmission Systems

이성렬   (국립목포해양대학교 해양전자통신공학부UU0000560  );
  • 초록

    본 논문에서는 광섬유에서 발생하는 그룹 속도 분산과 비선형 효과에 의한 왜곡을 보상하기 위해 적용하는 MSSI(Mid-Span Spectral Inversion)에서 광 위상 공액기(OPC; optical phase conjugator)를 중심으로 광 전력의 비대칭화 때문에 나타나는 기술적 한계를 부가적으로 집중형 분산 제어(DM; dispersion management) 기술을 결합시켜 극복할 수 있다는 것을 고찰하였다. 본 연구에서 고려한 집중형 DM은 송신단 바로 다음과 수신단 바로 앞에만 분산 보상 광섬유(DCF; dispersion compensating fiber)를 두는 구조(구조 A)와 전체 전송 링크 중간에 위치한 OPC의 바로 전후에 DCF를 두는 구조(구조 B)로 나누어 각 경우에 대해 전송 성능 개선 정도를 비교하였다. 분석 결과 MSSI에 구조 A의 집중형 DM이 결합된 경우가 구조 B가 결합된 경우에 비해 전송 성능을 크게 개선하는 것을 확인하였다. 본 논문에서 고려한 2가지 구조 모두 비선형 현상 중 자기 위상 변조(SPM; self phase modulation)에 의해 성능이 제한되는 WDM 시스템에서 총 전송 링크의 전체 잉여 분산량(NRD; net residual dispersion)이 양의 값으로 결정되어야 모든 채널에 대해 최상의 성능을 얻을 수 있다는 것을 확인하였다.


    In this paper, it is investigated that the limitation due to the asymmetry of optical power with respect to optical phase conjugator(OPC) in mid-span spectral inversion(MSSI) for compensating optical signal distortion due to group velocity dispersion(GVD) and nonlinearities generated in fiber by combining with lumped dispersion management(DM) technique into MSSI. Two kinds of lumped DM configuration(configuration A and configuration B) are considered and compared each other in this research. Configuration A consists of two dispersion compensating fiber(DCF) span positioned after transmitter and before receiver, respectively. Configuration B consists of two dispersion compensating fiber(DCF) span positioned before and after OPC placed at middle of total transmission link, respectively. It is confirmed that the transmission performances are more improved by the configuration A combined with MSSI than configuration B. Also, it is confirmed that the best performance of overall channels are obtained by making net residual dispersion(NRD) to have positive value in self phase modulation(SPM)-limited WDM transmission systems, irrelevant to the configuration of DM.


  • 주제어

    Lumped dispersion management .   MSSI .   Optical Phase Conjugator .   Dispersion compensating fiber .   Net residual dispersion.  

  • 참고문헌 (16)

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    3. 이성렬, 김지웅, 손성찬, "320 Gbps 강도 변조 직접 검파 WDM 채널 보상에서 상호 위상 변조의 영향", 한국해양정보통신학회논문지, 제 8권 6호, pp. 1134-1140, 2004 
    4. Lars Gruner-Nielsen, Marie Wandel, Poul Kristensen, Carsten Jorgensen, Lene Vilbrad Jorgensen, Bent Edvold, Bera Palsdottir, and Dan Jakobsen, Dispersion-Compensating Fibers", J. Lightwave Technol., vol. 23, no. 11, pp. 3566-3579, 2005 
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    9. 이성렬, "WDM 채널수에 따른 최적의 OPC 위치 및 광섬유 분산 계수", 한국항행학회논문지 제 11권 2호, pp. 177-186, 2007 
    10. R.-J. Essiambre, G. Raybon, and B. Mikkelsen, "Pseudo-linear transmission of high-speed TDM signals: 40 and 160 Gb/s," in Optical Fiber Telecommunications IV B, I. Kaminow and T. Li, Eds. San Diego, CA: Academic, 2002 
    11. R. I. Killey, H. J. Thiele, V. Mikhailov, and P. Bayvel, "Reduction of intrachannel nonlinear distortion in 40-Gb/s-based WDM transmission over standard fiber," IEEE Photon. Technol. Lett., vol. 12, no. 12, pp. 1624-1626, Dec. 2000 
    12. Seong-Real Lee, "Compensation for the Distorted 16$\times$40 Gbps NRZ Channels in 1,000 km NZ-DSF WDM System using MSSI with Optimal Parameters". 한국통신학회논문지, 제 31권 11A호, pp 1044-1052, 2006     
    13. G. P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics, Academic Press, 2001 
    14. ITU Recommendation "Spectral grids for WDM applications : DWDM frequency grid" G.694.1, 2006 
    15. A. Farbert, C. Scheerer, J.-P. Elbers, C. Glingener, and G. Fischer, "Optimized dispersion manage-ment scheme for long-haul optical communication systems," Electron. Lett., vol. 35, no. 21, pp. 1865-1866, Oct. 1999 
    16. Y. Frignaca and S. Bigo, "Numerical optimization of residual dispersion in dispersion-managed systems at 40 Gb/s," in Proc. OFC, Baltimore, MD, 2000, pp. 48-50 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (5)

    1. Lee, Seong-Real 2010. "Performance Improvement of WDM Channels using Inline Dispersion Management in Transmission Link with OPC Placed at Various Position" 한국항행학회논문지 = Journal of advanced navigation technology, 14(5): 668~676     
    2. Lee, Seong-Real 2010. "Induction of Optimal Condition of 40 Gbps RZ Format for OTDM/WDM Transmission" 한국항행학회논문지 = Journal of advanced navigation technology, 14(6): 831~837     
    3. Lee, Seong-Real ; Yim, Hwang-Bin 2010. "Asymmetricity of Optical Phase Conjugation in Optical Transmission Links with Dispersion Management" 한국통신학회논문지. The journal of Korea Information and Communications Society. 무선통신, 35(a8): 801~809     
    4. Lee, Seong-Real 2011. "Transmission Performance of 960 Gbps WDM Signals Depends on Dispersion Compensation Configurations" 한국항행학회논문지 = Journal of advanced navigation technology, 15(2): 248~255     
    5. Lee, Seong-Real 2012. "Performance of WDM Signals in Optical Links with Random Distribution of Residual Dispersion Per Span only in Half Transmission Section of Total Length" 한국항행학회논문지 = Journal of advanced navigation technology, 16(3): 440~448     

 저자의 다른 논문

  • 이성렬 (68)

    1. 2004 "광 위상 공액기가 적용된 WDM 시스템에서 광섬유 분산 계수 변동에 따른 보상 특성" 韓國電磁波學會論文誌 = The journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science 15 (5): 517~524    
    2. 2004 "HNL-DSF를 이용한 광대역 광 위상 공액기의 펌프 광 전력 계산" 한국통신학회논문지. The journal of Korea Information and Communications Society. 무선통신 29 (a5): 473~483    
    3. 2004 "채널 간격이 일정한 WDM 전송에서의 Mid-Span Spectral Inversion을 이용한 보상 특성" 韓國電磁波學會論文誌 = The journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science 15 (6): 619~626    
    4. 2004 "광섬유 분산 변동에 따른 왜곡된 WDM 채널의 보상 특성" 한국통신학회논문지. The journal of Korea Information and Communications Society. 무선통신 29 (a7): 719~726    
    5. 2004 "320 Gbps 강도 변조 직접 검파 WDM 시스템의 채널 보상에서 상호 위상 변조의 영향" 한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences 8 (5): 1134~1140    
    6. 2004 "4-광파 혼합에 의한 채널 간섭이 존재하는 왜곡된 WDM 채널의 보상 특성" 한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences 8 (6): 1234~1242    
    7. 2005 "초고속 광 전송 소자 기술" 해양정보통신 : 한국해양정보통신학회지 6 (2): 42~48    
    8. 2005 "320 Gbps WDM 전송 시스템에서 광 위상 공액기의 위치에 따른 비트 에러율 특성" 한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences 9 (5): 1123~1131    
    9. 2005 "MSSI 기법을 채택한 WDM 시스템에서 HNL-DSF를 이용한 광대역 광 위상 공액기의 펌프 광 전력" 한국통신학회논문지. The journal of Korea Information and Communications Society. 무선통신 30 (a3): 168~177    
    10. 2005 "Mid-Span Spectral Inversion 기법을 채택한 장거리 광 전송 시스템에서의 증폭기 간격에 따른 비트 에러율" 한국항행학회논문지 = Journal of advanced navigation technology 9 (2): 109~120    

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