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, Francepersyst@enssat.fr

E. Gueorguiev*, C. Vitre et M. Le FlohicKEOPSYS

Lannion, Francemleflohic@keopsys.com

* 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