Simulation of high speed and long-haul optical communication systems

Author

Hasan, Muhammad Falih

Source

Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences

Issue

Vol. 19, Issue 3 (30 Sep. 2011), pp.1140-1155, 16 p.

Publisher

University of Babylon

Publication Date

2011-09-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

16

Main Subjects

Physics

Topics

Abstract AR

في أنظمة الاتصالات الضوئية ذات السرعة العالية توجد ثلاث مؤثرات أساسية تؤثر في تحديد سرعة هذه الأنظمة و مسافات الإرسال لها.

هذه المؤثرات هي ظاهرة تقرح الألياف الضوئية الغير خطية لها كذلك تأثير الضوضاء المكبرة و التي تنتج من استخدام المكبرات الضوئية على طول مسافة الإرسال.

إدارة هذه المؤثرات هو مفتاح الأنظمة السريعة و التي ترسل لمسافات بعيدة.

تم في هذا العمل استعراض أساليب لنمذجة نظام اتصالات ضوئي.

حيث تم محاكاة هذه الأنظمة و التي تتضمن المرسل الضوئي خواص قناة الإرسال كذلك المستلم الضوئي.

من خلال هذه المحاكاة ت تحليل و دراسة مؤثرات الألياف الضوئية.

النتائج أشارت و بخصوص اختيار موقع المكبرات الضوئية لنظام بسرعة 40Gbps إلى أن أداء هذه الأنظمة ينخفض بشكل ملحوظ بعد زيادة مواقع المكبرات الضوئية 20Km.

هذا الانخفاض بسبب أن مسافة 20Km لموقع المكبرات تعطي مسافة كافية للتداخل ما بين الضوضاء المكبرة مع الخواص الغير خطية لألياف الضوئية و التي تحدد من أداء النظام.

أي زيادة في موقع المكبرات بعد مسافة 90Km سةف تقلل من أداء النظام تدريجيا و يصبح المؤثر الفعال هي الضوضاء المحفزة.

باستخدام تصميم يعتمد على إدارة التقزح بشكل أولي و هيئة الإشارة الغير عائدة إلى الصفر و اختيار أفضل قيم لمتغيرات النظام.

تم الوصول إلى مسافة 1060km بسرعة نقل البيانات 40Gbps عند معدل خطأ للبيانات مقداره 1.2 x 10-12.

Abstract EN

In high speed optical transmission system, three primary effects limit its speed and transmission distance.

These effects are the fiber dispersion, fiber nonlinearities and amplified spontaneous emission (ASE) noise, the last one is introduce in optical amplification process along fiber length.

Management of these fiber effects is the key for high bit rate and long haul transmission distance.

In this work, methodologies of creating optical communication system is presented, an optical communication link is constructed and simulated, this includes ; optical transmitter, the transmitter characteristics of fiber and optical receiver.

The interplay effects among various fibers transmissions characteristic is studied and analyze.

Results show that and in term of optical amplifier spacing, and for 40Gbps system speed, the system performance degrade obviously at 20km amplifier spacing, this results from that the interaction between amplifier noise and fiber nonlinearity along 20km is enough to degrade system performance.

Any increasing of amplifier spacing above 90km, the system performance degrades gradually and the dominant limiting factor is the ASE noise.

Using post-compensation dispersion map, non-return to zero (NRZ) signal format and setting optical system parameters to optimal values, makes the optical system capable of transmitting 40Gbps over 1060km of standard single mode fiber length, with 1.2 10-12 bit error rate.

American Psychological Association (APA)

Hasan, Muhammad Falih. 2011. Simulation of high speed and long-haul optical communication systems. Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences،Vol. 19, no. 3, pp.1140-1155.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-288110

Modern Language Association (MLA)

Hasan, Muhammad Falih. Simulation of high speed and long-haul optical communication systems. Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences Vol. 19, no. 3 (2011), pp.1140-1155.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-288110

American Medical Association (AMA)

Hasan, Muhammad Falih. Simulation of high speed and long-haul optical communication systems. Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences. 2011. Vol. 19, no. 3, pp.1140-1155.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-288110

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 1155

Record ID

BIM-288110