WDM transmission of 400 Gbps and beyond using multi-band OFDM & Nyquist-WDM
Transmission WDM à 400 Gbps et au-delà au moyen de modulations multi-bandes OFDM & Nyquist-WDM
Résumé
In the context of ever increasing traffic demand, future long-haul optical transmission systems will evaluate towards higher capacity and will be able to support more flexible optical networking. In this thesis, we study the potential of multi-band OFDM, which is a credible alternative of the industrial single-carrier solutions for future generations of beyond 100 Gbps systems. After presenting a brief overview of long-haul transmission systems and OFDM digital signal processing techniques, we show the experimental implementation of 16QAM-OFDM as well as its transmission performance. Some implementation constraints of 16QAM-OFDM related to hardware impairments have been investigated. The transmission performance has been compared with that of Nyquist-WDM format. After that, in the context of superchannel and flexible optical networking, we have carried out an experimental proof-of-concept of sub-wavelength optical switching. We have demonstrated the feasibility of such optical add-drop operations inside OFDM and Nyquist-WDM superchannels. At last, we have addressed some short-term research topics that concern telecom companies, such as the potential application scenarios of the low-cost and power-efficient coherent CFP interface based on Silicon photonics integration technology.
Avec une croissance soutenue de trafic internet, les futurs systèmes de transmission optique longue-distance vont évoluer vers plus de capacité et d’avantage de flexibilité. Dans ce manuscrit, nous étudions le potentiel des formats OFDM multi-bandes, qui sont une alternative crédible aux solutions industrielles de type mono-porteuse pour les futures générations de systèmes au-delà de 100 Gbps. Nous commençons par une rapide présentation des systèmes de transmission longue distance et des techniques de traitement numérique d’un signal OFDM, suivie par une description de l’implémentation expérimentale d’un signal 16QAM-OFDM ainsi que des performances obtenue en transmission. Les contraintes d’implémentation d’un signal 16QAM-OFDM liées aux imperfections matériel ont été analysées. Les performances en transmission de l’OFDM ont été comparées avec celle du Nyquist-WDM. Par la suite, dans le contexte de superchannel et de réseaux optiques flexibles, nous avons réalisé une démonstration expérimentale du concept de commutation optique sous-longueur d’onde. La faisabilité des fonctions insertion et extraction d’une sous-bande à l’intérieur de superchannels OFDM et Nyquist-WDM a été démontrée. Finalement, nous concluons par des perspectives à court terme susceptible d’intéresser les industriels du domaine, tel que l’étude d’interfaces CFP cohérent, l’intégration photonique sur Silicium apportant des réductions de coût importantes et une faible consommation énergique.
Origine : Version validée par le jury (STAR)