transmission rz de 40x40gb/s sur 3 pas de 40 db de fibre standard avec 27.4 db de gain raman contra-...
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Transmission RZ de 40x40Gb/s sur 3 pas de 40 dB de fibre standard avec 27.4 dB de gain Raman contra-
propagatif et un EDFA de 27 dBm
B. Clouet, B. Le Guyader, S. Lobo, L. Bramerie, F. Merlaud et J.C. SimonENSSAT, PERSYST Platform, CNRS UMR 6082
Lannion, [email protected]
E. Gueorguiev*, C. Vitre et M. Le FlohicKEOPSYS
Lannion, [email protected]
* ENST, Paris
Contexte
Montage expérimental– émission / réception– configuration de ligne
Questions d’amplification– EDFA KEOPSYS– amplification Raman– diffusion Raman stimulée auto-induite (SSRS)
Résultats– après 4 et 5 pas de propagation– analyse
Plan 2
Dépend de la topographie des pays : utiles pour relier les villes
côtières des pays montagneux comme l’ Italie ou la Thaïlande, ...
Pour connecter des archipels (Caraïbes)
Pour les systèmes terrestres :
permet de concaténer des pas pour
réduire les coûts
Thaïlande
Lien feston de 1300 km
Contexte : intérêt des liens festons 3
Ce type d ’étude a déjà été réalisé :
En bande étroite
Avec des formats de modulation complexes
Avec une faible puissance par canal
Dans cette expérience :
Bande C complète avec 40x42.6 Gb/s : problème de SSRS
Modulation RZ conventionnelle avec polarisations alternées bit-à-bit
EDFA forte puissance et fort gain Raman contra-propagatif
Contexte : notre expérience 4
Etude conduite sur la plate-forme PERSYST
(Plate-forme d ’Etude et de Recherche sur les SYstèmes de Télécommunications optiques)
En collaboration avec l ’entreprise KEOPSYSTM
Intérêt d ’une telle expérience :
passage en bande large
sérieux problèmes de diffusion Raman stimulée auto-induite
dégradation du facteur de bruit (booster)
démonstration de faisabilité avec format de modulation classique
Contexte : motivation 5
20 Gb/s NRZ
Polarisations alternées
Espacement 100 GHz
LAR
Codeur
LiNbO3
PRBS10 Gb/s
MUXElec
Horloge10 Gb/s
Horloge 10 GHz
Mise en forme
OTDM 2040
MP jusqu’à ce point
EDFA à
maintien polar
40 Gb/s20 Gb/s
20 Gb/s
Codeur
LiNbO3
..
..
2
.
.40
2^31 -1
Modulateur
MZ LiNbO3
double étage(largeur de 12 ps)
6Configuration : émission
.39
RH 20GHz
Bascule DValise
réception10 Gb/s
Mesure
rapport
signal à bruit
100 GHzDmux
Retard RH 10GHz
Retard
MEA
Horloge 10 GHz
20 Gb/s 10 Gb/s
OTDM DMUX4020
Horloge 20 GHz
40 Gb/sMonocanal40 Gb/s
DWDM
7Configuration : réception
8Configuration : ligne
EDFA KEOPSYSTM forte puissance :
puissance de sortie de 27 dBm maximum
gain de 29 dB, avec 1.4 dB de platitude en bande C
facteur de bruit inférieur à 6 dB (platitude 1.5 dB)
PMD inférieure à 0.5 ps
Fort gain Raman contra :
3 longueurs d’onde de pompe : 1427.5, 1452 nm (lasers fibrés) et 1443.4 nm (lasers DFB)
gain de 27.4 dB, en dessous du seuil de double rétro-diffusion Rayleigh (DRBS)
0.9 W dans la SMF
9Amplification
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
1525 1530 1535 1540 1545 1550 1555 1560 1565 1570
Longueur d'onde (nm)
Gai
n (
dB
)
3
4
5
6
7
8
Fac
teu
r d
e b
ruit
(d
B)
Pin = -3dBmPin = -2dBm
Pin = - 1dBm
Platitude gain < 2 dB
Platitude facteur de bruit < 2 dB
10Amplification : caractérisation EDFA KEOPSYS
11Amplification : facteurs de bruit
-4
-3.8
-3.6
-3.4
-3.2
-3
-2.8
-2.6
-2.4
-2.2
-2
1530 1535 1540 1545 1550 1555 1560 1565
Longueur d'onde (nm)
Fac
t. b
ruit
éq
. Ram
an (
dB
)
39
39.5
40
40.5
41
41.5
42
42.5
43
Fac
teu
r b
ruit
éq
. bou
cle
(dB
)
-3
-2
-1
0
1
2
1530 1535 1540 1545 1550 1555 1560 1565 1570
Longueur d'onde (nm)
Var
iati
on d
e pu
issa
nce
(dB
)
SSRS
Dépendance pertes fibre
12Amplification : SSRS
4.5 dB Tilt
1.4 dB Tilt
16
18
20
22
24
26
28
30
32
1530 1535 1540 1545 1550 1555 1560 1565 1570
Longueur d'onde (nm)
Gai
n (d
B)
Gain Booster
Gain Raman
Gain préAmp1
Gain préAmp2
2dB Tilt
2dB Tilt
1.4 dB Tilt
0.6 dB Tilt
13Amplification : compensation SSRS et tilt fibre
14Amplification : impact gain Raman
1.E-11
1.E-09
1.E-07
1.E-05
1.E-03
0 200 400 600 800 1000 1200Distance (km)
TE
B
24dB26dB28dB30dB
Puissance dans DCF maintenue constante
Configuration différente (pré-étude) :
bande étroite (10 canaux), 35 dB de pertes / pas
gain de 23 dB au lieu de 29 dB
Taux d'Erreur Binaire après 4 et 5 pas
1.E-06
1.E-05
1.E-04
1.E-03
1.E-02
1530 1535 1540 1545 1550 1555 1560 1565
Longueur d'onde (nm)
TE
B s
ans
CR
C
4 Pas
5 Pas
15Performances : résultats après 4 et 5 pas
Mauvais NF, fort gain Raman et pénalités DRBS
Fortes pénalités non-linéaires, pas de DRBS (GR plus petit)
Bon NF, pénalités non-linéaires moyennées
16Performances : estimation des pénalités
Mesures après 4 pas
Canaln°
TEBOSNR(1nm)
OSNR B2B(1nm)
Penalités
5 1.0E-04 10.8 9.2 1.6
15 4.0E-05 10.6 8.8 1.8
25 8.0E-06 9.9 9.9 0
35 1.0E-04 10.3 9 1.3
Mesures après 5 pas
Canaln°
TEBOSNR(1nm)
OSNR B2B(1nm)
Penalités
5 4.0E-04 10 8.2 1.8
15 2.0E-04 9.9 8 1.9
25 5.0E-05 9.2 8.8 0.4
35 5.0E-04 9.4 8 1.4
Après 4 ou 5 pas :
les canaux voisins de 1550 nm ont peu de pénalités
le facteur de bruit est élevé pour les canaux du bas de bande
il leur faut plus de puissance
pénalités non-linéaires et DRBS (gain Raman élevé)
par SSRS, la puissance est transférée aux canaux du haut qui sont à leur tour pénalisés
Les pénalités non-linéaires sont de l’ordre de 1 dB.
17Performances : analyse
Propagation de 1.6 Tbit/s (40 x 40 Gb/s) sur 4 pas de SMF de 40 dB à l’aide d’un EDFA forte puissance (27 dBm)
Modulation RZ classique avec polarisations alternées bit-à-bit
Transmission sur la bande C complète, bien plus complexe qu’une expérience en bande étroite en raison
de :
l’utilisation d ’un EDFA forte puissance qui augmente le NF de +1.5 dB en moyenne
la nécessité de compenser les 5.5 dB de tilt de SSRS
Pour améliorer les performances :
améliorer la sensibilité
employer un format plus tolérant aux effets non-linéaires
18Conclusion
Cette étude a été conduite sur la plate-forme PERSYST au sein de l’ENSSAT en collaboration avec l’entreprise KEOPSYSTM
Ce travail a été soutenu par :
Les auteurs souhaitent remercier Yves Jaouen pour des discussions fructueuses
19Remerciements