طراحی لینک ارتباطی WDM چهار کاناله 100 Gbps با فناوری ارسال دوقطبشی و گیرنده همدوس درحضور تقویت‌کننده نوری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مربی، دانشگاه افسری و تربیت پاسداری امام حسین(ع)، تهران، ایران

2 استادیار، دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهران، ایران

چکیده

یکی از روش­های دسترسی چندگانه مورد استفاده در سامانه‌های مخابرات نوری که باعث افزایش نرخ ارسال داده می­شود، همتافت تقسیم طول‌موج (WDM) است. در این فناوری می­توان اطلاعات تولید شده توسط چندین فرستنده مجزا را به‌طور هم‌زمان در فیبر نوری ارسال کرد و سپس به تفکیک اطلاعات، در گیرنده پرداخت. استفاده از فناوری WDM و تقویت‌کننده نوری آلاییده به اربیوم (EDFA) موجب رشد چشمگیر سامانه­های مخابرات نوری، به‌خصوص سامانه­های مدوله‌سازی شدت/ آشکارسازی مستقیم (IM\DD) شده است. امروزه به‌منظور افزایش نرخ ارسال داده، استفاده از روش‌های آشکارسازی همدوس، مورد توجه است. در این مقاله هدف اصلی، افزایش نرخ داده در سامانه‌های مخابرات نوری با استفاده از فناوری WDM و بالا بردن مسافت ارتباطی با استفاده از EDFA است. از این‌رو به طراحی و شبیه‌سازی سامانه مخابرات نوری پرداخته می­شود که در هر کانال WDM، نرخ ارسال داده برابر با Gbps 100 باشد. برای دستیابی به نرخ داده قید­ شده، از ارسال به روش دوقطبشی، کاهش اثرات خطی (CD) و غیر­خطی (SPM)، سامانه‌های آشکارسازی همدوس و روش‌های پردازش سیگنال، استفاده می‌شود. نتایج شبیه‌سازی در این مقاله نشان ‌داد که تمام مؤلفه‌های در­نظر­گرفته شده در طراحی، موجب دستیابی به فاکتور کیفیت مورد نظر با مسافت ارتباطی km80 شد. همچنین استفاده صحیح از EDFA، مسافت پیوند انتقال را حداقل 100 درصد بهبود ­داد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Design of 100Gbps four-channel WDM communication link with Dual-Polarization transmission technology and Coherence receiver in the presence of EDFA optical amplifier

نویسندگان [English]

  • ali ghorbani 1
  • H. R. Khodadadi 2
1 Instructor, Imam Hossein (AS) Officer and Guards Training University, Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Imam Hossein University, Tehran, Iran
چکیده [English]

One of the multiplexing methods used in optical telecommunication systems that increases the data transmission rate is Wavelength Division Multiplexing (WDM). In this technology, the information produced by several separate transmitters can be sent simultaneously in the optical fiber and then the information is separated in the receiver. The use of WDM technology and erbium doped fiber amplifier (EDFA) has led to the dramatic growth of optical telecommunication systems, especially direct intensity modulation / detection (IM \ DD) systems. Today, in order to increase the data transfer rate, the use of coherent detection methods is considered.In this paper, the main purpose is to increase the data rate in optical telecommunication systems using WDM technology and increase the communication distance using EDFA. Therefore, we design and simulate an optical telecommunication system that in each WDM channel, the data transmission rate will be equal to 100 Gbps. To achieve the specified data rate, we also use Dual Polarization transmission, linear effect reduction (CD) and nonlinear (SPM) methods, coherent detection systems and signal processing methods. The simulation results in this paper showed that all the effective components considered in the design, achieved the desired quality factor with a communication distance of 80 km. Proper use of EDFA also improves the transmission link length by at least 100%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Wavelength-division Multiplexing
  • Erbium-doped fiber amplifier
  • Coherent detection
  • Single-mode fiber

مراجع

[1]     Sukhbir Singh, Surinder Singh, “Performance analysis of hybrid WDM-OTDM optical multicast overlay system employing 120 Gbps polarization and subcarrier multiplexed unicast signal with 40 Gbps multicast signal”, ELSEVIER, Optics Communications journal, P.P 36-42, 2017##
[2]     K. Kikuchi, “Fundamentals of coherent optical fiber communications,” J. Light. Technol., vol. 34, no. 1, pp.157.159, 2016##
[3]     S. P. Singh and N. Singh, “Nonlinear effects in optical fibers: Origin, management and applications”, Prog. Electromagn. Res., vol. 73, pp. 249–275, 2007##
[4]     E. Ip and J. M. Kahn, “Compensation of dispersion and nonlinear impairments using digital backpropagation,” J. Light. Technol., vol. 26, no. 20, pp. 3416–3425, 2008##
[5]     OptiSystem Tutorials, “Optical Communication System Design Software”, Volume 1, VERSION13, Optiwave, 2014##
[6]     Meenakshi Sharma -Sudhir Singh, “Investigating the          Q- factor and BER of a WDM System in Optical Fibre Communication using Different Modulation Formats at Different Wavelengths”, IJERT, pp 625, 2015##
[7]     Mounia Chakkour, “Chromatic Dispersion Compensation Effect Performance Enhancements Using FBG and EDFA Wavelength Division Multiplexing Optical Transmission System”, Hindawi International Journal Optics 2017##
[8]     Tomas Ivaniga1 and Petr Ivaniga2, “Comparison of the Optical Amplifiers EDFA and SOA Based on the BER and 𝑄-Factor in C-Band”, Hindawi, 2017##
[9]     R.Jamroz-Roman and Krvzelecky-Emilei.Haddad, Applied Mierophotonics, Taylor & Francis Group, New York, 2006##
[10]   R. Sifa, P. Munster, O. Krajsa, and M. Filka, “Symulacja ruchu dwukierunkowego w sieci typu WDM PON,” Przeglad Elektrotechniczny, vol. 90, no. 1, pp. 95–100, 2014##
[11]  F. Zhang et al., “Experimental comparison of different BER estimation methods for coherent optical QPSK transmission systems,” IEEE Photonics Technol. Lett., vol. 23, no. 18, pp.1343–1345, 2011##
[12]  Aruna Rani and Manpreet Singh, “Impact of Different Modulation Data Formats on DWDM System Using SOA With Narrow-Channel Spacing”, Journal of Optical Communications, DY GRUYTER , pp. 1, 2017##
الکترومغناطیس کاربردی
دوره 9، شماره 1 - شماره پیاپی 22
شماره پیاپی 22، دوفصلنامه بهار و تابستان
اردیبهشت 1400
صفحه 1-7

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 21 شهریور 1398
  • تاریخ بازنگری: 23 دی 1399
  • تاریخ پذیرش: 12 بهمن 1399
  • تاریخ انتشار: 01 اردیبهشت 1400

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار