Ó Ó Ö Ò Îº ÙÖÖ Êº Ù ÒÓ ÒÓÚ Ð Ò ÐÝ Ó Ø ÑÔ Ø Ó È Ö Ñ ØÖ Ò ÓÒ Ï Å Ý Ø Ñ Èº ÈÓ ÓÐ Ò Ô ÖØ Ñ ÒØÓ Ð ØØÖÓÒ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ÌÓÖ ÒÓ ÁÌ Ä ¹Ñ Ð ÙÖÖ ÔÓÐ ØÓº Ø
ÁÒØÖÓ ÙØ ÓÒº Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ ¾ ÇÙØÐ Ò
ÔÙÖÔÓ Ò Ð Ê Ú ÐÙ Ø ÓÒ Ò Ø Ò Ö ÓÔØ Ð Ö Ø¹ Ø Ø ÓÒ Ö Ú Ö Ü Ø Û Ö Ë ÒÓ Ø ÔÖ Ð Ú ÒØ ÒÓ ÓÙÖ Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ Optical Link Tx EDFA Rx FIBER OPTICAL FILTER PHOTODETECTOR ELECTRIC FILTER r(t) s(t) w ( t ) v ( t ) 10101 0 / 1 H(f) o ( ) 2 H(f) e
Ï Ý Ã Ö ÙÒ Ò¹ÄÓ Ú ÈÖ Ò Ó ÕÙ Ö Ø Ð Ñ ÒØ Ø Ô ÓØÓ Ø ØÓÖµ µ ÐÝ ÒÓ Ø Ø ÓÙØÔÙØ Ó Ø Ö Ú Ö µ ÒÓÒ¹ Ù Ò ÔÖ Ò Ó ÒÓÒ¹Ð Ò Ö «Ø Ù È µ ÒÓÒ¹Û Ø Ö Ú Ë Û Ø ÓÖÖ Ð Ø Ö Ð Ò Ñ Ò ÖÝ ÓÑÔÓÒ ÒØ µº ÒÓ Ø ÔÖÓ Ð Ñ Ò ÓÐÚ Ò Ø Ð Ø Ö ØÙÖ ÙÒ Ö Ø ÙÑÔØ ÓÒ µ Ö Ú Ë Û Ø Ù Ò ÒÓ Ù Ò Ø ÓÖÝ Ø Ø ÓÒ Ø Ã Ö ÙÒ Ò¹ÄÓ Ú Ãĵ ÜÔ Ò ÓÒ ÓÙÖ Ø Ò ÕÙ ÐÐÓÛ ØÓ Ú ÐÙ Ø Ø Ê Ò ÔÖ Ò Ó Ò Ö ØÖ ÖÝ µ Ô Ö Ú ÒÓ Ô ØÖ ÐÐÝ Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ
Ã Ö ÙÒ Ò¹ÄÓ Ú ÜÔ Ò ÓÒ ½µ Þ Øµ ÒÓØ ÔÓ ÐÝ ÒÓÒ Ø Ø ÓÒ ÖÝ Ö Ò ÓÑ ÔÖÓ Û Ø Þ ÖÓ Ñ Ò Ä Ø ÙØÓÓÖÖ Ð Ø ÓÒ ÙÒØ ÓÒ Ø µº Þ Øµ Ò ÛÖ ØØ Ò Ò Û Ö ½ ½ Þ Øµ Ò ÞÒ Ò Øµ ص ص ص Ø Æ ÞÒ ½ Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ ½ ØµÞ Øµ Ò Øµ Ø
Ã Ö ÙÒ Ò¹ÄÓ Ú ÜÔ Ò ÓÒ ¾µ Ò ÓÛÒ Ø Ø Ø Ø Ó ÓÖØ ÓÒÓÖÑ Ð ÙÒØ ÓÒ Ò Øµ Ö Ø ÁØ Ó Ø ÒØ Ö Ð ÕÙ Ø ÓÒ Ò ÙÒØ ÓÒ ½ ½ µ ص Ò µ Ò Ò Øµ Ø Ó Æ ÒØ ÞÒ Ö ÑÙØÙ ÐÐÝ ÒÓÖÖ Ð Ø Ù Ò Ö Ò ÓÑ Ø Ò Û Ø Ú Ö Ò Òº Ú Ö Ð Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ
ËÓÑ ÑÔÐ Ý Ò ÝÔÓØ Ý Ò Ö ØÖ ÖÝ Ë ÒÓ Ô ØÖ Ð Ò ØÝ Ø Ø Ö Ú Ö Û Û ÐÐ ½µ Ú ÐÙ Ø Ø Ò ÒØÓ ÓÙÒØ Ø È ÒÓ Ò Ò Ñ ÒØ ¾µ Ò Ó ÒØ Ö ÝÑ ÓÐ ÒØ Ö Ö Ò ÁËÁµ Ø Ø Ö Ú Ö Ò Ó ÒÝ ØÖ Ò ÒØ «Ø Ó Ø Ø Ø ÑÓ ÙÐ Ø Ð ØÖ Ð µ Ò Ø Ò Ó ÒÓ ÓÒ Ø ÒØ Ò Ø Ñ Ò Ø ÓÑÔÐ Ü Ò Ð ÒÚ ÐÓÔ Ö ÔÖ ÒØ Ø ÓÒµ Ö Ú Ö Ð ØÖ Ð ÒÓ ÓØ Ø ÖÑ Ð ÓÖ ÓØ Ö ÒÓØ Ø Ò ÒØÓ µ ÓÙÒغ Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ
Ì Ö Ú ÓÔØ Ð Ò Ð ÓÑÔÐ Ü ÒÚ ÐÓÔ Ö ÔÖ ÒØ Ø ÓÒ Ó Ø Ö Ú ÓÔØ Ð Ò Ð Ø Ö Ì ÓÔØ Ð ÐØ Ö Ø Û Ö Øµ ÑÈ Øµ ÑÉ Øµ ÑÈ Øµ Ø Ò¹Ô ÒÓ ÓÑÔÓÒ ÒØ Û Ø ÙØÓÓÖÖ Ð Ø ÓÒ ÙÒØ ÓÒ µ È ÑÉ Øµ Ø ÕÙ Ö ØÙÖ ÒÓ ÓÑÔÓÒ ÒØ Û Ø ÙØÓÓÖÖ Ð Ø ÓÒ É µ ÙÒØ ÓÒ Ø ÑÙØÙ Ð ÓÖÖ Ð Ø ÓÒ ØÛ Ò ÑÈ Øµ Ò ÑÈ É Øµ È É µº Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ
Ø Ö Ø Ð ØÖ Ð ÐØ Ö Ú Øµ ½ ½ Ã Ö ÙÒ Ò¹ÄÓ Ú ÜÔ Ò ÓÒ µ ÑÈ Ø µ ¾ Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ ½ ¾ É Ø µ µñ Ï ÜÔ Ò ÑÈ Øµ Ò ÑÉ Øµ Ò Ø ÓÐÐÓÛ Ò Ã Ö ÙÒ Ò¹ÄÓ Ú Ö Û Ö ½ ص È ½ ½ ٠ص ÑÈ È ½ ½ Þ Øµ ÑÉ Øµ ½ Ê µ È Ø µ µ ص Ê ½ ½ ½ µ É Ø µ µ ص
ÓÒ Ú Ö Ð ½µ Ì Ó Ú Ö Ð Ò Ø µ È ½ ½ Ù¼ µ ÑÈ µ È ½ ½ Þ¼ µ ÑÉ Ø Ù ¼ Ò Þ¼ Ö Ö Ò ÓÑ Ú Ö Ð Û Ø Ø Ñ ÔÖÓÔ ÖØ Ù Ò Û Ö Ù ØÓ Ø Ø Ø ÓÒ Ö ØÝ Ó Ø ÒÔÙØ ÒÓ Ö Ò ÓÑ ÔÖÓ º Ú Ë Ò Ð ÖÖ Ö ÜÔ Ò ÓÒ ÁØ Ò ÓÛÒ Ø Ø Ú ½ ½ ½ ½ «µ «Ù µ ¾ Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ ½¼ ½ ½ Þ ¾
ÓÒ Ú Ö Ð ¾µ Ì ÓÒ Ú Ö Ð Ú Ò Ö ÛÖ ØØ Ò ÕÙ Ö Ø ÓÖÑ Ì Ú Ü Ì Ü Û Ö Ü Ú ØÓÖ Ö Ò ÓÑ Ú Ö Ð Û Ø ÓÒ Ð Þ Ø ÓÒ Ó Ê Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ ½½ ¾Å ½ Ü Ñ «½ «Å ¼ ¼ Ì Ü Ü Ì Ê Ý È Ì Ü Û Ø È Ì Ê È Ü ¾
Ì ÅÓÑ ÒØ Ò Ö Ø Ò ÙÒØ ÓÒ Å µ Ý Ì Ý È ¾Å ½ ݾ Û Ø Ý È Ì Ñ Ú Ì Å Ú Ó Ø Ö Ò ÓÑ Ú Ö Ð Ú Ú Þµ ÞÚ ¾Å ½ Ý Ý Ì Æ ¾ Þ Ò Ó ¾ Þ ½ ÜÔ ¾ Þµ Ô ½ Ø Æ Ö Ø Ð Ñ ÒØ Ó È Ì Ñ Ò Ø Ö Ø Ð Ñ ÒØ Û Ö Û Ö ÕÙ Ð ØÓ Ø ÒÚ ÐÙ Ó Êº Ó Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ ½¾
ÇÔØ Ð ÐØ Ö Ò Û Ø ¾ Þ Ð ØÖ Ð ÐØ Ö Ò Û Ø ½¼ Þ Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ ½ Ò Ð ¹ Ô Ò Ð Ò L=50 km α=0.22 db/km 2 β 2 =+10 ps /km 1 1 γ=2 W km P=15 mw Tx EDFA Rx
Ó Ö ÙÐØ Î Ð Ø ÓÒ ØÛ Ò Ø ÃÄ Ñ Ø Ó ÓÐ Ð Ò µ Ò ÑÙÐ Ø ÓÒ Ý ÖÖÓÖ ÓÑÔ Ö ÓÒ ÓÙÒØ Ò Ð Ò µº Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ ½ log10(ber) 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 4 5 6 7 8 9 10 11 12 SNR [db]
Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ ½ ɹ ØÓÖ Ñ Ø Ó È µ ½ ¾ Ö ÉÔ¾ Û Ö Ø É Ô Ö Ñ Ø Ö Ò Ñ ½ Ѽ É ¼ ½ ½ Ò Ñ¼ ¼ Ö Ø Ñ Ò Ò Ø Ò Ö Ú Ø ÓÒ Ó Ø ÓÒ Ñ½ Û Ò ÐÓ Ð ½ ÓÖ ¼ Ö ØÖ Ò Ñ ØØ Ö Ô Ø Ú Ðݺ Ú Ö Ð ÔÔÖÓÜ Ñ Ø ÓÒ ÜØ Ò Ú ÐÝ Ù Ò ÜÔ Ö Ñ ÒØ Ø ÓÖÝ Ò Ì Ó Ø Ô Ö ÓÖÑ Ò Ó ÓÔØ Ð Ý Ø Ñ º ÑÙÐ Ø ÓÒ
ÓÑÔ Ö ÓÒ ØÛ Ò Ø ÃÄ Ñ Ø Ó Ð Ò µµ ÑÙÐ Ø ÓÒ Ý ÖÖÓÖ ÓÙÒØ Ò ÓÑÔ Ö ÓÒ Ð Ò µµ Ò É¹ ØÓÖ Ñ Ø Ó Ð Ò µµº Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ ½ log10(ber) 0.5 1 1.5 2 (c) 2.5 (a) 3 3.5 (b) 4 4.5 4 5 6 7 8 9 10 11 12 SNR [db]
ÇÔØ Ð ÐØ Ö Ò Û Ø ¼ Þ Ð ØÖ Ð ÐØ Ö Ò Û Ø ½¼ Þ ÒÓØ Ö Ò Ð ¹ Ô Ò Ð Ò Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ ½ L=50 km α=0.22 db/km 2 β 2 = 5 ps /km 1 1 γ=2 W km P=50 mw Tx EDFA Rx
ÓÑÔ Ö ÓÒ ØÛ Ò Ø ÃÄË Ñ Ø Ó ÓÐ Ð Ò µ Ò Ø É¹ ØÓÖ Ñ Ø Ó ÓÑÔ Ö ÓÒ Ð Ò µº Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ ½ log10(ber) 0-5 -10-15 -20 16 17 18 19 20 21 SNR [db]
È Ó Ø Ð ØÖ Ð ÓÒ Ò Ð Ø Ö Ô ÓØÓ Ø Ø ÓÒ Ò ÐØ Ö Ò È Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ ½ log10(pdf) 2 "0" 0 "1" 2 4 6 8 10 2 0 2 4 6 8 10 Relative Signal Intensity
Ð ÜÔ Ö Ñ ÒØ Ò Ø Ò¹Ô Ò ÕÙ Ö ØÙÖ ÒÓ ÓÑÔÓÒ ÒØ Ö Û Ø Ù Ò ÓØ ÙÒÓÖÖ Ð Ø ÔÖÓ ÁÒ¹Ô ÓÑÔÓÒ ÒØ ÔÓÛ Ö Ô ØÖ Ð Ò ØÝ Æ¼ ¾ ÕÙ Ö ØÙÖ ÓÑÔÓÒ ÒØ ÔÓÛ Ö Ô ØÖ Ð Ò ØÝ Æ¼ ¾º Ï Ú ÓÒ Ö ØÛÓ ØÙ Ø ÓÒ µ ÔÙÑÔ ÙÒ ÔÐ Ø ÓÒ ÔÙÑÔ ÔÐ Ø ÓÒ Ù ØÓ Ø ØÖ Ò Ö Ó ÔÓÛ Ö ÖÓÑ Ø ÖÖ Ö ØÓ µ ÒÓ µº Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ ¾¼
ÒÓ ÔÙÑÔ ÙÒ ÔÐ Ø ÓÒµ ÉÙ Ö ØÙÖ Ú ÐÙ Ø ÑÔÐÓÝ Ò Ø ÃÄ Ñ Ø Ó ÓÐ Ð Ò µ Ò Ø Ù Ò Ê Ñ Ø Ó Ð Ò µ ÙÒØ ÓÒ Ó Ø ÕÙ Ö ØÙÖ ÒÓ Ò Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ ¾½ log10(ber) 3 4 5 6 (b) 7 8 9 10 (a) 11 12 0 2 4 6 8 10 12 14 16 G [db]
Ö ÔÖ ÒØ Ø ÓÒ Ó ÓÔØ Ð Ò Ð Ë Ñ Ø Ö ÔÖ ÒØ Ø ÓÒ Ó Ø Ö Ú ÓÔØ Ð Ò Ð ÓÖ Ô ÓØÓ Ø Ø ÓÒ Ë Ñ Ø ÓÙÒØ Ò ÓÖ Ò Ð Ò ÒÓ Ò Ø ÓÑÔÐ Ü ÔÐ Ò Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ ¾¾ Quadrature axis Decision threshold Received vector s(t) Signal Component A Bidimensional PDF contour plot mq(t) In-phase axis mp(t)
ÒÓ ÉÙ Ö ØÙÖ Ò Ø ÝÔÓØ Ó ÔÙÑÔ ÙÒ ÔÐ Ø ÓÒ ÙÖÚ µ Ò Ò Ø ÝÔÓØ Ê Ó ÔÙÑÔ ÔÐ Ø ÓÒ ÙÖÚ µº Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ ¾ log10(ber) 0 2 (d) 4 (b) 6 (c) 8 10 (a) 12 0 2 4 6 8 10 12 14 16
ÐÓÒ ¹ ÙÐ ÓÑÔ Ò Ø Ð Ò «¼º¾¾» Ñ ¾ Ï ½ Ñ ½ ÇÔØ Ð ÐØ Ö Ò Û Ø ¼ Þ Ð ØÖ Ð ÐØ Ö Ò Û Ø ½¼ Þ Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ ¾ TX Block # 1 Block # i Block # N RX DSF D = + 1 ps/nm/km DCF D = - 10 ps/nm/km 50 km 50 km EDFA # 1 NF = 6 db EDFA # 2 NF = 6 db (50-Lc) km Lc km EDFA # Nc NF = 6 db
ÑÔ Ø Ó È ËÝ Ø Ñ Ø Ò Ú Ò È µ ½¼ ½¾ ÙÒØ ÓÒ Ó Ø ØÓØ Ð ØÖ Ò Ñ ØØ Å Ü ÑÙÑ ÔÓÛ Ö Ú ÐÙ Ø Û Ø ÃÄ ÓÐ Ð Ò µ Ò É Ð Ò µº Î ØØÓÖ Ó ÙÖÖ ¹ ÇÔØ Ð ÓÑÑÙÒ Ø ÓÒ ÖÓÙÔ ¹ ÈÓÐ Ø Ò Ó ÌÓÖ ÒÓ ¹ ÁØ ÐÝ ¾ L [km] 6500 6000 Nc=5 5500 5000 4500 Nc=1 4000 Nc=5 3500 3000 2500 Nc=1 2000 1500 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Total power [dbm]