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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 dBmB. Clouet, B. Le Guyader, S. Lobo, L. Bramerie, F. Merlaud et J.C. Simon
ENSSAT, PERSYST Platform, CNRS UMR 6082Lannion, France
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 villescôtières des pays montagneux comme l’ Italie ou la Thaïlande, ...
Pour connecter des archipels (Caraïbes)
Pour les systèmes terrestres : permet de concaténer des pas pourréduire 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
ModulateurMZ LiNbO3
double étage(largeur de 12 ps)
6Configuration : émission
.39
RH 20GHz
Bascule DValise
réception10 Gb/s
Mesurerapport
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 (d
B)
3
4
5
6
7
8
Fact
eur
de b
ruit
(dB)
Pin = -3dBmPin = -2dBmPin = - 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 1565Longueur d'onde (nm)
Fact
. bru
it éq
. Ram
an (d
B)
39
39.5
40
40.5
41
41.5
42
42.5
43
Fact
eur
brui
t éq.
bou
cle
(dB)
-3
-2
-1
0
1
2
1530 1535 1540 1545 1550 1555 1560 1565 1570Longueur d'onde (nm)
Vari
atio
n de
pui
ssan
ce (d
B)
SSRSDépendance 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 BoosterGain RamanGain préAmp1Gain 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)
TEB
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)
TEB
sans
CR
C
4 Pas5 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 pasCanal
n° TEB OSNR(1nm)
OSNR B2B(1nm) Penalités
5 1.0E-04 10.8 9.2 1.615 4.0E-05 10.6 8.8 1.825 8.0E-06 9.9 9.9 035 1.0E-04 10.3 9 1.3
Mesures après 5 pasCanal
n° TEB OSNR(1nm)
OSNR B2B(1nm) Penalités
5 4.0E-04 10 8.2 1.815 2.0E-04 9.9 8 1.925 5.0E-05 9.2 8.8 0.435 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