For the future all-optical networks, all-optical regenerators are of great interest to restore the high-speed optical signals deteriorated during the transmission over long distance without using the conventional optoelectronic regenerators. Various techniques have been proposed for realizing such all-optical regenerators. Among them, all-optical 2R regenerator based on the nonlinear optical loop mirror (NOLM) has attracted considerable interests due to its simplicity and cost-effectiveness. Using this regenerator, it has been already demonstrated that 40-Gb/s signal can be transmitted over 10,000 km without errors. However, this result is obtained under the experimental conditions where the chromatic dispersion of the transmission link is completely compensated and the bandwidth of the optical filters used in the transmission link is ideally optimized. Thus, it is necessary to evaluate the performance of the NOLM-based all-optical 2R regenerator under the realistic conditions since such an idealized condition can not be realized in practice.
In this thesis, we investigate the effects of the chromatic dispersion on the performance of the 10-Gb/s transmission systems utilizing an NOLM-based all-optical 2R regenerators. The results show that the NOLM-based regenerator is capable of improving the Q-factor by more than 5 dB as long as the accumulated chromatic dispersion of the input signal incident on the regenerator is within 800 ps/nm. However, the Q-factor of the regenerated signal is rapidly deteriorated by the chromatic dispersion after passing through the regenerator. We also find that the performance of optical regeneration can be degraded by optical filtering.
미래의 전광 네트워크로 나아가기 위해 장거리 전송으로 열화된 신호를 광전 변환없이 재생하는 전광 재생기에 대한 관심이 높아지고 있다. 전광 재생기를 구현하기 위해 다양한 방법이 제안되었다. 그 중, NOLM 기반의 2R 전광 재생기는 간단하고 경제적인 이유로 각광받고 있다. 이러한 전광 재생기를 사용하여 40 Gb/s급 광신호를 10,000 km이상 에러 없이 전송할 수 있음이 보고된 바 있다. 그러나, 지금까지 보고된 NOLM 기반의 2R 전광 재생기를 이용한 대부분의 연구는 광선로의 색분산이 완벽하게 보상되고 전송 링크의 광학 필터의 대역폭이 이상적인 상황을 가정하고 수행된 것이다. 그러나 이러한 이상적인 조건에서의 결과는 실제 전송시스템에 적용할 때 실용적이지 못하므로 실제적인 조건에서 NOLM 기반의 2R 전광 재생기의 성능을 고려해야 한다.
본 논문에서는 NOLM 기반의 2R 전광 재생기를 사용하는 10 Gb/s 급 전송 시스템에서 색분산이 전송 성능에 미치는 영양에 대해 분석하였다. 그 결과 전광 재생기에 입력되는 신호가 겪은 누적 색분산이 800 ps/nm 이내인 경우 NOLM 재생기를 사용하여 Q 값을 5 dB 이상 개선시킬 수 있었다. 그러나 전광 재생기에 의해 재생된 신호가 색분산을 겪는 경우 신호의 품질이 급격히 나빠졌다. 또한 전광 재생기의 재생 성능은 광학 필터에 의해 영향 받음을 확인하였다.
