利用快速 ISRS 高斯噪声数值积分模型优化 O 至 U 波段传输
信号处理
2024-07-02 v2
摘要
我们对超宽带信号的传输进行建模，考虑了与波长相关的光纤参数：色散、非线性系数和有效纤芯面积。为此，我们将信道间受激拉曼散射高斯噪声积分模型进行了扩展，以包含这些参数。该频域模型中涉及的积分在双曲坐标系下使用黎曼和进行数值求解。该模型的实现设计用于在并行 GPU 上运行，并针对快速计算时间进行了优化。该模型适用于高斯分布信号，并与分步傅里叶方法进行了比较，针对 O 波段（零色散波长附近的波长）标准单模光纤 (SSMF) 的传输，显示出合理的一致性。此外，我们展示了在 80 公里 SSFM 单跨段传输中使用 589x96 GBaud 信道的信噪比评估，对应近 59 THz 的光学带宽，完全填充了 O、E、S、C、L 和 U 波段（1260-1675 nm）。使用四个 Nvidia V100 16GB PCIe GPU，信噪比评估仅需 3.6 秒即可完成。最后，我们利用该模型找到了该系统的最佳发射功率分布，在 80 公里光纤上实现了 747 Tbps 的潜在吞吐量，并证明了其适用于 UWB 优化例程。
引用
@article{arxiv.2401.18022,
title = {Optimising O-to-U Band Transmission Using Fast ISRS Gaussian Noise Numerical Integral Model},
author = {Mindaugas Jarmolovičius and Daniel Semrau and Henrique Buglia and Mykyta Shevchenko and Filipe M. Ferreira and Eric Sillekens and Polina Bayvel and Robert I. Killey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.18022},
year = {2024}
}