LV14546B - Communication system based on spectra effective wavelength division multiplexing - Google Patents
Communication system based on spectra effective wavelength division multiplexing Download PDFInfo
- Publication number
- LV14546B LV14546B LVP-12-65A LV120065A LV14546B LV 14546 B LV14546 B LV 14546B LV 120065 A LV120065 A LV 120065A LV 14546 B LV14546 B LV 14546B
- Authority
- LV
- Latvia
- Prior art keywords
- wavelength division
- division multiplexing
- communication system
- optical
- channel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Description
Izgudrojums attiecas uz telekomunikāciju nozari, konkrēti - uz optiski blīvētām sakaru sistēmām.The present invention relates to the telecommunications industry, in particular to optically densified communication systems.
Pārraides ātrums viļņgarumdales blīvēšanas sakaru sistēmās tiek paaugstināts pakāpeniski atkarībā no informācijas apjoma pieprasījuma. Pakāpeniski to var izdarit, iekļaujot viļņgarumdales blīvēšanas sakaru sistēmā kanālu ar tādu pašu datu pārraides ātrumu un modulācijas formātu vai ari kanālu ar augstāku datu pārraides ātrumu un jauna veida kompaktāku jaudas spektrālā blīvuma modulācijas formātu, kas ļauj veidot spektrāli efektīvākas viļņgarumdales blīvēšanas sistēmas. Pēdējais no minētajiem risinājumiem ļauj samazināt kanālu skaitu, kas nepieciešams tā paša infonnācijas apjoma pārraidei [1, 2],The transmission speed in wavelength division multiplexing communication systems is gradually increased depending on the amount of information demand. This can be done step by step by incorporating a channel with the same data rate and modulation format into the wavelength division multiplexing communication system, or a channel with a higher data rate and a new, more compact power spectral density modulation format that allows for spectrally efficient wavelength division multiplexing systems. The latter solution allows to reduce the number of channels needed to transmit the same amount of information [1, 2],
Par izgudrojuma prototipu ir izvēlēta viļņgarumdales blīvēšanas sakaru sistēma, kura ir nodrošināts frekvenču attālums starp kanāliem, ne mazāks par 100 GHz, un datu pārraides ātrums kanālā, ne mazāks par 10 Gbit/s [1]. Prototipa galvenais trūkums ir viena veida modulācijas formātu izmantošana visos viļņgarumdales blīvēšanas sakaru sistēmas kanālos. Lai izveidotu viļņgarumdales blīvēšanas sakaru sistēmas ar augstāku spektrālo efektivitāti, ir nepieciešams izmantot augstāku datu pārraides ātrumu un jauna veida modulācijas formātus sakaru sistēmas kanālos.A wavelength division multiplexing communication system having a frequency spacing of at least 100 GHz and a data rate in a channel of at least 10 Gbit / s has been chosen as a prototype of the invention [1]. The main disadvantage of the prototype is the use of one type of modulation format across all channels in the wavelength division compression communication system. To create wavelength division multiplexing communication systems with higher spectral efficiency, it is necessary to use higher data rates and new modulation formats in communication system channels.
Izgudrojuma mērķis ir palielināt viļņgarumdales blīvēšanas sakaru sistēmas spektrālo efektivitāti. Šis mērķis ir sasniegts katru viļņgarumdales blīvēšanas sakaru sistēmas kanālu modulējot ar atšķirīgu modulācijas formātu, kā arī pielietojot jauna veida polarizācijas modulācijas formātu sistēmas vidējā kanālā. Šāds risinājums, kas definēts pretenzijā, dod iespēju viļņgarumdales blīvēšanas sakaru sistēmas kanālus izvietot daudz tuvāk vienu otram, tādējādi panākot augstāku spektrālo efektivitāti.The object of the invention is to increase the spectral efficiency of the wavelength division multiplexing communication system. This objective is achieved by modulating each channel of the wavelength division multiplexing communication system with a different modulation format, as well as by applying a new kind of polarization modulation format to the center channel of the system. Such a solution, as defined in the claim, makes it possible to position the channels of the wavelength division multiplexing communication system much closer to each other, thereby achieving higher spectral efficiency.
Izgudrojuma shēmaScheme of Invention
Spektrāli efektīva viļņgarumdales blīvēšanas sakaru sistēmas shēma saskaņā ar izgudrojumu ir parādīta 1. zīmējumā. Sakaru sistēmai ir trīs daļas un tris kanāli. Pirmā daļa ir radītājs, kas sastāv no elektriskā signāla ģeneratora (1, 2, 3), koda formētāja (4, 5, 6), lāzera avota (7, 8, 9) un signāla ārējā modulatora (10, 11, 12). Elektriskā signāla ģenerators (1, 2, 3) veido pseidogadījuma tipa 231-ļ bitu secību. Koda formētājs (4, 5, 6) veido bezatgriešanās pie nulles kodu. Nepārtrauktu optisko signālu veido lāzers (7, 8, 9) ar sadalīto atgriezenisko saiti. Optiskā signāla ārējais modulators katrā kanāla ir atšķirīgs: pirmā kanāla modulators (10) ir intensitātes modulators uz LiNbO3 kristāla bāzes, otrā kanāla modulators (11) ir polarizācijas modulators uz AlGaAs bāzes, bet trešā kanāla modulators ir fāzes modulators uz LiNbO3 kristāla bāzes. Viļņgarumdales blīvēšanas sakaru sistēmas pirmā un otrā daļas ir savienotas ar 3:1 optisko apvienotāju (13). Viļņgarumdales blīvēšanas sakaru sistēmas otrā daļa sastāv no 10 km dispersiju kompensējošās šķiedras (14), optiskā pastiprinātāja (15) un 50 km standarta vienmodu optiskās šķiedras (16). Viļņgarumdales blīvēšanas sakaru sistēmas otrā un trešā daļas ir savienotas ar 1:4 optisko sazarotāju (17). Viļņgarumdales blīvēšanas sakaru sistēmas trešā daļa ir uztvērējs, kurš sastāv no Gausa optiskā joslas filtra (19, 20, 21), detektora (22, 23, 24) un elektriskā filtra (25, 26, 27). Optisko signālu detektors katrā kanālā ir atšķirīgs: pirmā kanāla detektors ir kvadrātiskais detektors, kas ir veidots no vienas pusvadītāju fotodiodes (22), otrā kanāla detektors ir polarizācijas detektors, kas ir veidots no polarizācijas stāvokļa dalītāja un divām pusvadītāju fotodiodēm, savukārt, trešā kanāla detektors ir fāzes detektors, kas veidots no Mach-Zender interferometra un divām pusvadītāju fotodiodēm. Pēc detektora ir pievienots zemfrekvences elektriskais filtrs (25, 26, 27). Izgudrojuma shēmā pārraidītā signāla kvalitātes novērtēšanas daļa sastāv no acu diagrammas analizatora (28, 29, 30) un optiskā spektra analizatora (18), kas attiecīgi ir pievienoti elektriskam filtram (25, 26, 27) un optiskajam sazarotājam (17).A schematic diagram of a spectrally efficient wavelength division multiplexing communication system according to the invention is shown in Figure 1. The communication system has three parts and three channels. The first part is a generator consisting of an electrical signal generator (1, 2, 3), a code generator (4, 5, 6), a laser source (7, 8, 9) and an external signal modulator (10, 11, 12). The electrical signal generator (1, 2, 3) generates a 31 -bit sequence of pseudorandom type 2. The code generator (4, 5, 6) generates a non-zero code. The continuous optical signal is formed by a laser (7, 8, 9) with split feedback. The external modulator of the optical signal is different for each channel: the first channel modulator (10) is a LiNbO3 crystal based modulator, the second channel modulator (11) is an AlGaAs polarization modulator, and the third channel modulator is a LiNbO3 crystal modulator. The first and second parts of the wavelength division communication system are connected by a 3: 1 optical connector (13). The second part of the wavelength division multiplexing communication system consists of 10 km of dispersion compensation fiber (14), optical amplifier (15) and 50 km of standard single mode optical fiber (16). The second and third parts of the wavelength division multiplexing communication system are connected to a 1: 4 optical splitter (17). The third part of the wavelength division communication system is a receiver consisting of a Gaussian optical band filter (19, 20, 21), a detector (22, 23, 24) and an electric filter (25, 26, 27). The optical signal detector is different in each channel: the first channel detector is a quadrature detector consisting of one semiconductor photodiode (22), the second channel detector is a polarization detector consisting of a polarization state divider and two semiconductor photodiodes, and the third channel detector is a phase detector consisting of a Mach-Zender interferometer and two semiconductor photodiodes. A low-frequency electric filter (25, 26, 27) is connected to the detector. In the scheme of the invention, the evaluation part of the transmitted signal quality consists of an eye chart analyzer (28, 29, 30) and an optical spectrum analyzer (18) connected respectively to an electric filter (25, 26, 27) and an optical splitter (17).
Mērījumu shēmas darbības principsWorking principle of the measurement scheme
Elektriskā signāla ģenerators (1, 2, 3) nodrošina elektrisku pseidogadījuma tipa 2311 bitu secību ar darbības frekvenci 10,0 GHz un 40,0 GHz, kas tiek padota uz koda formētāju (4, 5, 6), kurš veido bezatgriešanās pie nulles kodu. Šis kods no koda formētāju (4, 5, 6) tiek padots uz modulatora (10, 11, 12) elektrisko augstfrekvenču ieeju. Lai veidotu optisko plūsmu papildu elektriskajam bezatgriešanās pie nulles kodam, uz modulatoru (10, 11, 12) tiek padots nepārtraukta starojuma optiskais signāls ar iepriekš izvēlētiem parametriem no lāzera avota (7, 8, 9). Ārējā modulatora izejā tiek iegūts optiskais signāls ar datu pārraides ātrumu 10,0 Gbit/s vai 40,0 Gbit/s, kas ir kodēts ar bezatgriešanās pie nulles kodu. Izmantojot 3:1 optisko apvienotāju (13), tiek apvienoti viļņgarumdales blīvēšanas sakaru sistēmas kanāli un tiek secīgi padoti uz 10 km dispersiju kompensējošo šķiedru (14), optisko pastiprinātāju (15) un 50 km standarta vienmodas optisko šķiedru (16) . Pēc pārraides pa standarta vienmodas optisko šķiedru iepriekš apvienotie viļņgarumdales blīvēšanas sakaru sistēmas kanāli tiek sadalīti ar 1:4 optisko sazarotāju (17) . Pēc optiskā sazarotāja ir Gausa optiskais joslas filtrs (19, 20, 21), kurš nofiltrē attiecīgo kanāla spektru un samazina trokšņu līmeni. Pēc optiskā filtra optiskais bezatgriešanās pie nulles kods tiek padots uz detektoru (22, 23, 24), ar kuru optiskais signāls tiek pārveidots uz elektrisko signālu un ar elektrisko filtru (25, 26, 27) tiek nofiltrēti elektriskie trokšņi. Izgudrojuma shēmā signāla kvalitātes novērtēšana tiek veikta ar acu diagrammas analizatoru (28, 29, 30), kas ir pievienots elektriskajam filtram (25, 26, 27) un optiskā spektra analizatoram (18), kas ir pievienots 1:4 optiskajam sazarotājam (11).The electrical signal generator (1, 2, 3) provides an electric pseudorandom type 2 31 1 bit sequence with an operating frequency of 10.0 GHz and 40.0 GHz, which is fed to a code generator (4, 5, 6) which produces a non-return to zero code. This code is fed from the code formers (4, 5, 6) to the electrical high frequency input of the modulator (10, 11, 12). In order to generate an optical flow for additional electrical non-return to zero code, the modulator (10, 11, 12) supplies a continuous optical signal with preselected parameters from a laser source (7, 8, 9). The output of the external modulator produces an optical signal with a data rate of 10.0 Gbit / s or 40.0 Gbit / s, which is encoded with a non-return code of zero. Using a 3: 1 optical combiner (13), the wavelength division communication system channels are combined and fed successively to 10 km of dispersion compensation fiber (14), optical amplifier (15), and 50 km of standard single mode optical fiber (16). After transmission over a standard single-mode optical fiber, the previously combined wavelength division multiplexing communication channels are split with a 1: 4 optical splitter (17). Following the optical splitter is a Gaussian optical bandpass filter (19, 20, 21) which filters the relevant channel spectrum and reduces noise. After the optical filter returns to zero, the code is fed to a detector (22, 23, 24), which converts the optical signal into an electrical signal and filters the electrical noise through the electric filter (25, 26, 27). In the scheme of the invention, signal quality estimation is performed with an eye chart analyzer (28, 29, 30) connected to an electric filter (25, 26, 27) and an optical spectrum analyzer (18) connected to a 1: 4 optical splitter (11). .
Izmantotie informācijas avoti:Used information sources:
1. United States Patent Application - Spectrally Efficient Parallel Optical WDM Channels for Long-Haul MAN and WAn Optical Networks; publication 0021166 Al, 2010 (prototips)1. United States Patent Application - Spectrally Efficient Parallel Optical WDM Channels for Long-Haul MAN and WAn Optical Networks; publication 0021166 Al, 2010 (prototype)
2. Latvijas patents LV14262 — Kombinēta viļņgarumdales blīvēšanas sakaru sistēma, 2011.2. Latvian patent LV14262 - Combined wavelength division multiplexing communication system, 2011.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
LVP-12-65A LV14546B (en) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | Communication system based on spectra effective wavelength division multiplexing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
LVP-12-65A LV14546B (en) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | Communication system based on spectra effective wavelength division multiplexing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
LV14546A LV14546A (en) | 2012-06-20 |
LV14546B true LV14546B (en) | 2012-09-20 |
Family
ID=50152880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
LVP-12-65A LV14546B (en) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | Communication system based on spectra effective wavelength division multiplexing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
LV (1) | LV14546B (en) |
-
2012
- 2012-04-24 LV LVP-12-65A patent/LV14546B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
LV14546A (en) | 2012-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5953138A (en) | All-optical processing in communications systems | |
US20030189745A1 (en) | Optical single sideband transmitter | |
US6763197B1 (en) | Optical transmitter and optical transmitter control method using variable duty ratio setting and alternate phase inversion for optical clock pulses | |
WO2009025687A2 (en) | Method and apparatus for transmitting optical signals | |
Patnaik et al. | Ultra high capacity 1.28 Tbps DWDM system design and simulation using optimized modulation format | |
WO2011083798A1 (en) | Method and apparatus for detecting wavelength dispersion, and method and apparatus for compensating wavelength dispersion | |
US8977137B2 (en) | Polarization dependent loss compensation | |
JP2008532435A (en) | Optical transmission system with dispersion gradient compensation | |
CN102347797A (en) | Multifunctional optical signal processing system | |
Westbrook et al. | Measurement of residual chromatic dispersion of a 40-Gb/s RZ signal via spectral broadening | |
EP1884044B1 (en) | Reducing crosstalk in optical wavelength converters | |
US9941994B2 (en) | Wavelength shift elimination during spectral inversion in optical networks | |
Ivanovs et al. | Realization of HDWDM transmission system | |
EP3232588A1 (en) | Optical transmitter | |
Vilcane et al. | Implementation of multi-wavelength source for DWDM-PON fiber optical transmission systems | |
LV14546B (en) | Communication system based on spectra effective wavelength division multiplexing | |
US6509993B1 (en) | Optical transmission using dispersion-enhanced signals | |
Spolitis et al. | Realization of dense bidirectional spectrum sliced WDM-PON access system | |
Khanaa et al. | Performance analysis of a two channel optical WDM system using binary and duo binary modulation formats | |
Zhu et al. | Experimental comparison of terabit Nyquist superchannel transmissions based on high and low baud rates | |
Luo et al. | WDM optical interconnect enabled by optical frequency comb based on dual-drive modulator | |
Bagga et al. | Analysis of DWDM system with hybrid amplifiers at different transmission distance | |
Olonkins et al. | Binary PolSK to OOK modulation format conversion in single-pump FOPA for optical access networks | |
Badar et al. | Performance analysis of dispersion compensation in WDM optical communication systems | |
Ozolins et al. | Conversion of 40 Gbit/s RZ-OOK to NRZ-OOK with a single uniform fibre Bragg grating |