Published June 8, 2018 | Version v1
Publication Metadata-only

Direct detection of polarization multiplexed single sideband signals with orthogonal offset carriers

Creators

  • 1. Peking University

Description

We propose a novel direct detection (DD) scheme for polarization division multiplexed (PDM) single sideband (SSB) signals with two orthogonal carriers located at the opposite sides. Polarization diversity is realized with a pair of optical filters that are used to suppress the unwanted orthogonal carrier component. A PDM-SSB DD receiver is thus constructed without polarization de-rotation. The intra-polarization signal-signal beat interference (SSBI) can be mitigated by Kramers-Kronig detection or iterative SSBI cancellation. For inter-polarization SSBI mitigation, we propose a joint iterative SSBI cancellation method. The proposed PDM-SSB DD scheme is validated with a principle experiment of 40Gbaud PDM-SSB 16-ary quadrature amplitude modulation (16-QAM) signals. After 80km standard single-mode fiber (SSMF) transmission, the bit-error rates (BERs) achieve 20% hard-decision forward error correction (HD-FEC) threshold of 1.5 × 10-2. The performance of iterative SSBI cancellation, Kramers-Kronig detection, and joint iterative SSBI cancellation are evaluated for PDM-SSB signals with different carrier-to-signal ratios (CSPRs) through numerical simulations. Moreover, a multi-input-multi-output (MIMO) equalization scheme is proposed and validated with numerical simulation, which can suppress the linear inter-polarization crosstalk and relax the sharpness requirement of optical filter edges.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

نقترح مخططًا جديدًا للكشف المباشر عن إشارات النطاق الجانبي أحادي النطاق بتقسيم الاستقطاب (PDM) مع حاملين متعامدين يقعان على الجانبين المتقابلين. يتم تحقيق تنوع الاستقطاب من خلال زوج من المرشحات الضوئية التي تستخدم لقمع المكون الحامل المتعامد غير المرغوب فيه. وبالتالي يتم إنشاء جهاز استقبال PDM - SSB DD دون إلغاء دوران الاستقطاب. يمكن تخفيف تداخل نبض إشارة الاستقطاب الداخلي (SSBI) عن طريق اكتشاف Kramers - Kronig أو إلغاء SSBI التكراري. وللتخفيف من حدة الاختلاط بين الأقطاب، نقترح طريقة مشتركة متكررة لإلغاء الاختلاط بين الأقطاب. يتم التحقق من صحة مخطط PDM - SSB DD المقترح من خلال تجربة مبدأية لإشارات تعديل السعة التربيعية 40Gbaud PDM - SSB 16 - ary (16 - QAM). بعد 80 كم من الإرسال القياسي للألياف أحادية الوضع (SSMF)، تحقق معدلات أخطاء البت (BERs) 20 ٪ من عتبة تصحيح الخطأ الأمامي للقرار الثابت (HD - FEC) 1.5 × 10-2. يتم تقييم أداء إلغاء SSBI التكراري، واكتشاف Kramers - Kronig، وإلغاء SSBI التكراري المشترك لإشارات PDM - SSB بنسب مختلفة من الناقل إلى الإشارة (CSPRs) من خلال المحاكاة العددية. علاوة على ذلك، يتم اقتراح مخطط معادلة متعدد المدخلات والمخرجات (MIMO) والتحقق من صحته باستخدام المحاكاة العددية، والتي يمكن أن تكبح التشويش الخطي بين الاستقطاب وتخفف من متطلبات الحدة لحواف المرشح الضوئي.

Translated Description (French)

Nous proposons un nouveau schéma de détection directe (DD) pour les signaux à bande latérale unique (SSB) multiplexés par répartition en polarisation (PDM) avec deux porteuses orthogonales situées aux côtés opposés. La diversité de polarisation est réalisée avec une paire de filtres optiques qui sont utilisés pour supprimer la composante porteuse orthogonale indésirable. Un récepteur PDM-SSB DD est ainsi construit sans dé-rotation de polarisation. L'interférence signal-signal de battement intra-polarisation (SSBI) peut être atténuée par la détection de Kramers-Kronig ou l'annulation itérative du SSBI. Pour l'atténuation des SSBI entre polarisations, nous proposons une méthode d'annulation conjointe itérative des SSBI. Le schéma PDM-SSB DD proposé est validé avec une expérience de principe de signaux PDM-SSB de 40 Gbauds à modulation d'amplitude en quadrature à 16 états (16-QAM). Après une transmission standard par fibre monomode (SSMF) de 80 km, les taux d'erreur sur les bits (ber) atteignent un seuil de correction d'erreur directe (HD-FEC) de 20 % de 1,5 × 10-2. Les performances de l'annulation itérative SSBI, de la détection de Kramers-Kronig et de l'annulation itérative conjointe SSBI sont évaluées pour les signaux PDM-SSB avec différents rapports porteuse/signal (CSPR) par des simulations numériques. De plus, un schéma d'égalisation multi-entrée-multi-sortie (MIMO) est proposé et validé avec une simulation numérique, qui peut supprimer la diaphonie entre polarisations linéaires et assouplir l'exigence de netteté des bords des filtres optiques.

Translated Description (Spanish)

Proponemos un nuevo esquema de detección directa (DD) para señales de banda lateral única (SSB) multiplexadas por división de polarización (PDM) con dos portadoras ortogonales ubicadas en los lados opuestos. La diversidad de polarización se realiza con un par de filtros ópticos que se utilizan para suprimir el componente de portadora ortogonal no deseado. Por lo tanto, se construye un receptor PDM-SSB DD sin desrotación de polarización. La interferencia del latido de la señal de señal de intrapolarización (SSBI) se puede mitigar mediante la detección de Kramers-Kronig o la cancelación iterativa de SSBI. Para la mitigación de SSBI de interpolarización, proponemos un método de cancelación de SSBI iterativo conjunto. El esquema PDM-SSB DD propuesto se valida con un experimento principal de señales de modulación de amplitud en cuadratura (16-QAM) PDM-SSB de 40Gbaud. Después de una transmisión estándar de fibra monomodo (SSMF) de 80 km, las tasas de error de bits (Ber) alcanzan un umbral de corrección de errores hacia adelante de decisión dura (HD-FEC) del 20% de 1,5 × 10-2. El rendimiento de la cancelación de SSBI iterativa, la detección de Kramers-Kronig y la cancelación de SSBI iterativa conjunta se evalúan para señales PDM-SSB con diferentes relaciones de portadora a señal (CSPR) a través de simulaciones numéricas. Además, se propone y valida un esquema de ecualización de múltiples entradas y múltiples salidas (mimo) con simulación numérica, que puede suprimir la diafonía de interpolarización lineal y relajar el requisito de nitidez de los bordes del filtro óptico.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الكشف المباشر عن إشارات النطاق الجانبي أحادية النطاق متعددة الاستقطاب مع حاملات إزاحة متعامدة
Translated title (French)
Détection directe de signaux à bande latérale unique multiplexés en polarisation avec des porteuses décalées orthogonales
Translated title (Spanish)
Detección directa de señales de banda lateral única multiplexadas por polarización con portadoras de desplazamiento ortogonal

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2806954943
DOI
10.1364/oe.26.015887

Is supplement to
https://openalex.org/W4364305164 (Other)
https://openalex.org/W4308976399 (Other)
https://openalex.org/W4292969922 (Other)
https://openalex.org/W3210991439 (Other)
https://openalex.org/W3165184559 (Other)
https://openalex.org/W2806954943 (Other)
https://openalex.org/W2134230649 (Other)
https://openalex.org/W2107134905 (Other)
https://openalex.org/W2037818683 (Other)
https://openalex.org/W1991346379 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1965107622
  • https://openalex.org/W1979753665
  • https://openalex.org/W1988940298
  • https://openalex.org/W2032933998
  • https://openalex.org/W2036825913
  • https://openalex.org/W2055919307
  • https://openalex.org/W2132934963
  • https://openalex.org/W2167315905
  • https://openalex.org/W2320648850
  • https://openalex.org/W2414497714
  • https://openalex.org/W2539097094
  • https://openalex.org/W2568797686
  • https://openalex.org/W2602707206
  • https://openalex.org/W2765587560
  • https://openalex.org/W2766760700
  • https://openalex.org/W2766991161
  • https://openalex.org/W2772574868
  • https://openalex.org/W2783323148
  • https://openalex.org/W2783586874
  • https://openalex.org/W2787188432