Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Four wave mixing in wave multiplication systems

Włodzimierz Dumański

Abstract

In ICT networks, the demand for bandwidth is constantly growing, we are sending more and more data, new services and applications are appearing, which forces operators to develop infrastructure. The only medium that can transfer such a huge amount of information is optical fiber, while the increase in the volume of transmitted data has gradually led to its bandwidth being exhausted. In traditional communications, optical systems used one wavelength and two fibers, one for signal transmission and the other for reception. Now, when free fiber is starting to run out, instead of building another connection, it is important to optimally use existing infrastructure. Modern wave multiplication systems allow the use of two-way communication links in many channels in single optical fiber, each with a specific frequency. The main advantage of this technology is the increase in the bandwidth and speed of data transmission, while technical problems include signal power losses and non-linear phenomena. One of the most harmful non-linear optical phenomena in wave multiplication systems is four-wave mixing, which produces undesirable elements and involves the overlap of two or more optical signals of similar wavelengths, resulting in the appearance of new waves of similar frequencies. Optical power for new frequencies is generated at the expense of reducing power in the original channels. Four-wave mixing is a disadvantageous phenomenon in fiber optic transmission because it distorts the transmitted signal and causes an increase in the elemental error rate. The presence of four-wave mixing in a fiber optic transmission system is made by monitoring the power of all wave multiplexing channels. This study attempts to examine the technology of signal multiplication in laboratory conditions and using OptSim software to generate the non-linearity phenomenon of four-wave mixing and to check the impact of possible parameters on the final power level and signal quality.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Włodzimierz Dumański (FEIT/MO) Włodzimierz Dumański,, The Institute of Microelectronics and Optoelectronics (FEIT/MO)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Title in Polish
Mieszanie czterofalowe w systemach zwielokrotnienia falowego
Supervisor
Agnieszka Szymańska (FEIT/MO) Agnieszka Szymańska,, The Institute of Microelectronics and Optoelectronics (FEIT/MO)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Certifying unit
Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Affiliation unit
The Institute of Microelectronics and Optoelectronics (FEIT/MO)
Study subject / specialization
, Elektronika i Telekomunikacja
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
11-10-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Waldemar Krzysztof Bajdecki (FEIT) Waldemar Krzysztof Bajdecki,, Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT) Agnieszka Szymańska (FEIT/MO) Agnieszka Szymańska,, The Institute of Microelectronics and Optoelectronics (FEIT/MO)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Keywords in Polish
Mieszanie czterofalowe, systemy zwielokrotnienia falowego, gęste zwielokrotnienie falowe, rzadkie zwielokrotnienie falowe
Keywords in English
Four Wave Mixing, FWM, Coarse Wavelength Division Multiplexing, Dense Wavelength Division Multiplexing
Abstract in Polish
W sieciach teleinformatycznych ciągle rośnie zapotrzebowanie na pasmo, przesyłamy coraz więcej danych, pojawiają się nowe usługi i aplikacje, co zmusza operatorów do rozbudowy infrastruktury. Jedynym medium mogącym przenieść tak olbrzymią ilość informacji jest światłowód, natomiast wzrost objętości przesyłanych danych stopniowo doprowadził do wyczerpania jego przepustowości. W tradycyjnej komunikacji systemy optyczne wykorzystywały jedną długość fali i dwa włókna, jedno dla nadawania sygnału i drugie dla odbioru. Obecnie gdy zaczyna brakować wolnych włókien, zamiast budować kolejne łącze, ważne jest optymalne wykorzystanie istniejącej infrastruktury. Nowoczesne systemy zwielokrotnienia falowego umożliwiają wykorzystanie dwukierunkowych łączy komunikacyjnych w wielu kanałach pojedynczego włókna światłowodowego, każdy o ściśle określonej częstotliwości. Główną zaletą tej technologii jest zwiększenie przepustowości oraz szybkości transmisji danych, natomiast do problemów technicznych należą straty mocy sygnału oraz zjawiska nieliniowe. Jednym z najbardziej szkodliwych nieliniowych zjawisk w systemach zwielokrotnienia falowego jest mieszanie czterofalowe, które wytwarza niepożądane elementy i polega na nakładaniu się dwóch lub więcej sygnałów optycznych o zbliżonych długościach fal, powodując pojawienie się nowych fal powstałych na zbliżonych częstotliwościach. Moc optyczna dla nowych częstotliwości generowana jest kosztem zmniejszenia mocy w oryginalnych kanałach. Mieszanie czterofalowe jest zjawiskiem niekorzystnym w transmisji światłowodowej ponieważ zniekształca transmitowany sygnał i powoduje zwiększenie elementowej stopy błędu. Obecność zjawiska mieszania czterofalowego w transmisyjnym systemie światłowodowym dokonuje się przez monitoring mocy wszystkich kanałów zwielokrotnienia falowego. W niniejszej pracy podjęto się zbadania technologii zwielokrotnienia sygnałów w warunkach laboratoryjnych oraz przy pomocy oprogramowania OptSim, celem wygenerowania zjawiska nieliniowości jakim jest mieszanie czterofalowe oraz sprawdzenie wpływu możliwych parametrów na końcowy poziom mocy i jakość sygnałów.
File
  • File: 1
    Pracainż._Wl.DumanskiFWM_w_WDMv9.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 35922

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTd6d5856fede94ada88dcbd70db050ea6/
URN
urn:pw-repo:WUTd6d5856fede94ada88dcbd70db050ea6

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page