Intra-channel nonlinearity mitigation of long-haul single-carrier coherent detection optical communication systems using digital signal processing

• Main Author: Pan, Zhaoyi
• Other Authors: David V Plant (Internal/Supervisor)
• Format: Others
• Language: en
• Published: McGill University 2011
• Subjects: Engineering - Electronics and Electrical
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=104619

We live in the information era, where the ever increasing demand for data capacity is driven by the exponentially growing internet traffic worldwide. Since the optical fiber nonlinearity represents a key impairment that limits fiber capacity, the amount of fiber nonlinearity compensation determines the fiber channel capacity. In fact, advanced modulation formats and digital signal processing have recently been used to explore the nonlinear capacity of optical fibers in order to satisfy this capacity demand. The focus of this thesis is the compensation of intra-channel nonlinearities in single-carrier single-channel coherent detection optical communication transmission systems by using digital backpropagation and Volterra filter methods. These compensation methods are evaluated on a 112 Gbit/s optical transmission system over a distance of 1600 km, which employs dual-polarization 16 quadrature amplitude modulation and dual-polarization quadrature phase-shift keying modulation formats. Performance and computational complexity comparisons are presented. === Nous vivons dans l'ère informatique où la demande de la capacité d'information est propulsée par l'expansion exponentielle du trafic Internet. Étant donné que la non-linéarité de la fibre optique représente une dégradation qui limite la capacité de la fibre optique, le niveau de la compensation sur la non-linéarité de la fibre optique détermine la capacité du réseau de fibres optiques. En fait, les formats de modulation avancés et le traitement numérique du signal ont été utilisés récemment pour explorer la région non-linéaire de la capacité de la fibre optique. L'objectif de cette thèse est la compensation de la non-linéarité intra-canal dans les systèmes de communication optique uni-porteur et uni-canal à la détection cohérente en utilisant la méthode de la rétropropagation digitale et la méthode du filtre Volterra. Ces deux méthodes sont évaluées sur un système de 1600 km à 112 Gbit par seconde où la modulation en double polarisation et d'amplitude en quadrature 16 et la modulation en double polarisation par déplacement de phase quadrature sont utilisés. La performance et la complexité computationnelle de ces deux méthodes seront présentées.