OPTIMISATION DE L'AMPLIFICATION RAMAN DANS DES PAS TERRESTRES DE FIBRE ULTRAWAVETM POUR LA TRANSMISSION TRES LONGUE DISTANCE A N×40 Gbit/s Tatiana VARGAS, François FAVRE, Didier GROT, et Erwan PINCEMIN France Télécom, Division R&D, Technopôle Anticipa, 2, Avenue Pierre Marzin, 22307 Lannion CEDEX

Amplification Raman dans des pas terrestres de fibre ULTRAWAVETM Contexte Mesures expérimentales Simulations Numériques Conclusions

Amplification Raman dans des pas terrestres de fibre ULTRAWAVETM Pourquoi la transmission ULH Nx40 Gbit/s? La croissance de la bande passante rend le deploiement des systèmes de transmission à 40 Gbit/s probable à moyen terme (horizon de 2 ou 3 ans). Cela amène un certain nombre d'avantages: Fiabilité renforcée ( moins d'interfaces, moins de sous-systèmes dans le réseau) Amélioration de l'occupation des locaux (moins d'espace, puissance électrique, climatisation requise …) L'extension de la portée des systèmes induit la diminution du nombre d'interfaces OEO (en particulier les transpondeurs Ex/Rx) Réduction des coûts

Amplification Raman dans des pas terrestres de fibre ULTRAWAVETM MAIS des problèmes technologiques liés à la transmission ULH à 40 Gbit/s subsistent La PMD est plus pénalisante @ 40 Gbit/s que @ 10 Gbit/s. (PMD limite ~ 12 ps @ 10 Gbit/s et ~ 3 ps @ 40 Gbit/s) La sensibilité OSNR est degradée @ 40 Gbit/s comparée @ 10 Gbit/s. (environ 6 dB de plus). Les effets non-linéaires sont plus critiques @ 40 Gbit/s que @ 10 Gbit/s. En particulier les effets non-lineaires intra-canal (IXPM & IFWM) apparaissent et limitent la performance. HEUREUSEMENT des solutions existent ! L'amplification Raman distribuée utilisée sur la fibre ULTRAWAVETM résout bien des problèmes (amélioration de l'OSNR, diminution des effets non-linéaires). D'autres techniques existent (Super-FEC, formats de modulation robustes, …)

Amplification Raman dans des pas terrestres de fibre ULTRAWAVETM Topologie d'un pas terrestre de fibre ULTRAWAVE 33.3 km de SLA Super Large effective Area fiber 0.18 dB/km, 20 ps/nm/km, 107 µm² @1550 nm 33.3 km d'IDF Inverse Dispersion Fiber 0.235 dB/km, - 40 ps/nm/km, 31 µm² @ 1550 nm Pompes Raman Co-propagatives Pompes Raman Contra-propagatives Signal Connecteur: 0.5 dB

Facteur de bruit équivalent Amplification Raman dans des pas terrestres de fibre ULTRAWAVETM Efficacité Raman a) b) Mesures effectuées avec une seule longueur d'onde signal @ 1550 nm Facteur de bruit équivalent

Amplification Raman dans des pas terrestres de fibre ULTRAWAVETM 16 longueur d’onde (1544.53 to 1556.56 nm) avec différent PIN NF en fonction du gain Co GON/OFF TOTAL = 21.89 dB

Amplification Raman dans des pas terrestres de fibre ULTRAWAVETM 16 canaux (1544.53 à 1556.56 nm) avec PIN = - 6 dBm par canal 4 pas de 100 km À l'émission – DP = 0 dB Après un pas de fibre - DP = 2.4 dB Après deux pas de fibre - DP = 4.8 dB GON/OFF TOTAL = 21.89 dB Le pas est amené à la transparence pour le canal central 1 pump Raman @ 1455 nm Gain Raman en Co = 6 dB Après quatre pas de fibre - DP = 9.2 dB Après trois pas de fibre - DP = 6.6 dB

4 pas de fibre Ultrawave branchés Amplification Raman dans des pas terrestres de fibre ULTRAWAVETM OSNR0.1nm @ 1544.53 nm OSNR0.1nm @ 1550.12 nm 16 canaux (1544.53 à 1556.56 nm) avec différents PIN 4 pas de fibre Ultrawave branchés OSNR0.1nm @ 1556.56 nm

Amplification Raman dans des pas terrestres de fibre ULTRAWAVETM Mesures de Platitude en puissance, resultats numeriques – 6 dBm de puissance par canal Gain Raman co de 6 dB Platitude théorique 2.1 dB en puissance. ( 2.4 dB expérimentalement) L'irrégularité de platitude sur le facteur de bruit est de 0.8 dB environ, autour d'une moyenne de - 8 dB. ( -9 dB expérimentalement)

Amplification Raman dans des pas terrestres de fibre ULTRAWAVETM Longueur d'onde de pompe supplémentaire en co et contra à 1435 nm Platitude ~ 0.2 dB. En supprimant la pompe co à 1435 nm. La platitude se dégrade très légèrement (~ 0.3 dB).

CONCLUSIONS Nous avons trouvé le scénario optimal pour l'amplification Raman des pas terrestres de fibre UltrawaveTM. Nous avons montré l'intérêt de rajouter une seconde pompe Raman (@ 1435 nm), en contra-propagation pour améliorer la platitude en puissance du spectre. Ces résultats vont nous être utiles lors du montage de la manip de transmission ULH 16x40 Gbit/s sur fibre UltrawaveTM.