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13.12.2017 | Original Paper | Ausgabe 3/2018

Photonic Network Communications 3/2018

Fiber nonlinearity compensation of WDM-PDM 16-QAM signaling using multiple optical phase conjugations over a distributed Raman-amplified link

Zeitschrift:
Photonic Network Communications > Ausgabe 3/2018
Autoren:
Adnan A. Abbas, Mazin M. Elias, Raad S. Fyath

Abstract

In this paper, multiple optical phase conjugation (OPC) devices were used along the optical link to improve the performance of an \(8\times 256\) Gbps polarization-division multiplexing 16-state quadrature amplitude modulation signaling, producing total bit rate of 2.048 Tbps. A 50-GHz spaced, eight-channel wavelength division multiplexing (WDM) communication system was considered using 912 km dispersion-unmanaged standard single-mode fiber link with backward distributed Raman pumps. The performance of a dual-pump highly nonlinear fiber-based OPC was investigated analytically using a set of eight nonlinear Schrödinger equations taking into account the effect of polarization. Simulation results were compared with the case of mid-span optical phase conjugation (MS-OPC) compensation scheme showing better performance in terms of achievable Q-factor, optimal signal launched power, and the total length of the transmission link. In 256 Gbps, single-channel scenario, a Q-factor improvement of 1.35 dB was achieved and the nonlinear threshold was increased by \(\sim \) 4 dB compared to the case of MS-OPC. Moreover, using multiple OPC led to increase the length of the transmission link by 30.7% compared with the case of MS-OPC. In 2.048 Tbps WDM system, a maximum Q-factor of 9.27 dB over the same link was obtained showing an improvement of 0.62 dB over the MS-OPC case. The simulation results were compared with published analogous experimental data showing very good agreement.

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