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Performance evaluation of mode group power coupling for short reach SDM

机译：短距离SDM模式组功率耦合的性能评估

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摘要

The profound understanding of mode coupling in spatial multiplexed optical systems is required for performance optimization purposes. In this contribution different optical coupler technologies are compared with respect to their bit-error rate (BER) performance as multiplex devices in a (2x2) multiple-input multiple-output (MIMO) environment. Therefore, the power coupling coefficients between mode groups for all testbed components are determined at 1327 nm with a method based on impulse response measurements. This method and its refinements are presented in this work. By taking the obtained power coupling coefficients, the MIMO impulse responses are simulated and the corresponding BER performance for different launch parameters is studied. The simulation setup includes single-mode fiber (SMF) to multi-mode fiber (MMF) splices aligned with different radial eccentricities for mode group specific excitation, different multi-mode couplers for mode multiplexing, a 1 km OM4 grade MMF and a multi-mode fusion coupler for demultiplexing. Here, the setup with the customized fusion coupler shows the best BER results in comparison to other coupler technologies. In addition, the optimal choice of the SMF to MMF launch eccentricity highly depends on the implemented coupler technology. Particularly, deviations of 2 mu m from the optimal launch setup can lead to a tenfold increase in the BER. It is noteworthy, that the optimal setup does not always include the center launch condition.
机译：为了优化性能，需要对空间复用光学系统中的模式耦合有深刻的理解。在此贡献中，针对不同的光耦合器技术在（2x2）多输入多输出（MIMO）环境中作为多路复用设备的误码率（BER）性能进行了比较。因此，使用基于脉冲响应测量的方法在1327 nm处确定所有测试台组件的模式组之间的功率耦合系数。在这项工作中介绍了此方法及其改进。通过获取获得的功率耦合系数，仿真了MIMO脉冲响应，并研究了不同发射参数下相应的BER性能。仿真设置包括单模光纤（SMF）到多模光纤（MMF）接头，它们针对不同的模式偏心进行了对准，并具有不同的径向偏心率；针对模式复用使用了不同的多模耦合器；一个1 km OM4级MMF和一个多模光纤。模式多路分解耦合器。在这里，与其他耦合器技术相比，使用定制的融合耦合器进行的设置显示出最佳的BER结果。此外，从SMF到MMF发射偏心率的最佳选择在很大程度上取决于实施的耦合器技术。特别是，与最佳发射设置的偏差为2μm会导致BER增加十倍。值得注意的是，最佳设置并不总是包括中心发射条件。

著录项

  • 来源
    《Optical fiber technology》 |2019年第3期|22-27|共6页
  • 作者

    Sandmann Andre; Ahrens Andreas; Lochmann Steffen; Pachnicke Stephan;

  • 作者单位

    Hsch Wismar, Dept Elect Engn & Comp Sci, Philipp Muller Str 14, D-23966 Wismar, Germany|Univ Kiel, Chair Commun, Kaiserstr 2, D-24143 Kiel, Germany;

    Hsch Wismar, Dept Elect Engn & Comp Sci, Philipp Muller Str 14, D-23966 Wismar, Germany;

    Hsch Wismar, Dept Elect Engn & Comp Sci, Philipp Muller Str 14, D-23966 Wismar, Germany;

    Univ Kiel, Chair Commun, Kaiserstr 2, D-24143 Kiel, Germany;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    Mode Group Power Coupling; Multi-Mode MIMO; Coupler Technology;

    机译：模式组电源耦合;多模MIMO;耦合器技术;

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