Compact four-channel reconfigurable optical add-drop multiplexer using silicon photonic wire

We designed and fabricated a four-channel reconfigurable optical add-drop multiplexer based on silicon photonic wire waveguide, which is controlled through the thermo-optic effect. The effective footprint of the device is about 1000 x 500 mu m(2). The minimum insertion loss including the transmission loss and coupling loss is about 10.7 dB. The tuning bandwidth is about 17 nm, the average tuning efficiency about 6.11 mW/nm and the tuning speed about 24.5 kHz. (c) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Novel compact SOI-based reconfigurable optical add/drop multiplexer using microring resonators - art. no. 60190L

Novel compact design for 4-channel SOI-based reconfigurable optical add/drop multiplexer using microring resonators is presented and analyzed. Microring resonators have two important attributes as a key new technology for future optical communications, namely functionality and compactness. Functionality refers to the fact that a wide range of desirable filter characteristics can be synthesized by coupling multiple rings. Compactness refers the fact that ring resonators with radii about 30 mu m can lead to large scale integration of devices with densities on the order of 10(4) similar to 10(5) devices per square centimeter. A 4-channel reconfigurable optical add/drop multiplexer comprises a grid-like array of ridge waveguides which perpendicularly cross through each other. SOI-based resonators consisted of multiple rings at each of the cross-grid nodes serve as the wavelength selective switch, and they can switch an optical signal between two ports by means of tuning refractive index of one of the rings. The thermo-optic coefficient of silicon is 1.86x 10(-4) /K. Thus a temperature rise of 27K will increase the refractive index by 5 x 10(-3), which is enough to cause the switching of our designed microring resonators. The thermo-optic effect is used to suppress the resonator power transfer, rather than to promote loss. Thus, the input signal only suffers small attenuation and simultaneously low crosstalk can be achieved by using multiple rings.

Four-channel reconfigurable optical add-drop multiplexer based on photonic wire waveguide

We designed and fabricated a four-channel reconfigurable optical add-drop multiplexer based on silicon photonic wire waveguide controlled through thermo-optic effect. The effective footprint of the device is about 1000 x 500 mu m(2). The minimum insertion loss is about 10.7 dB and the tuning bandwidth about 17 nm. The average tuning power efficiency is about 6.187 mW/nm and the tuning speed about 24.4 kHz. The thermo-optic polarization-rotation effect is firstly reported in this paper. (C) 2009 Optical Society of America

Four-channel reconfigurable optical add-drop multiplexer based on photonic wire waveguide: erratum

An erratum is presented to correct the calculation of the filtering bandwidth of the micro-ring resonator. (C) 2009 Optical Society of America

Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer Based on Silicon Photonic Wire Waveguide

Submitted by 阎军 (yanj@red.semi.ac.cn) on 2010-06-04T07:40:23Z No. of bitstreams: 1 Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer Based on Silicon Photonic Wire Waveguide.pdf: 416355 bytes, checksum: 5b80992194ba9fa818a011244cec6363 (MD5)

Compact four-channel reconfigurable optical add-drop multiplexer using silicon photonic wire (vol 282, pg 3477, 2009)

Submitted by 阎军 (yanj@red.semi.ac.cn) on 2010-04-04T06:57:43Z No. of bitstreams: 1 71.pdf: 92858 bytes, checksum: 2a0a4972af8e56b0fced818042dd6dbd (MD5)

All-optical add-drop multiplexer for OFDM signals

We summarize our research work on the design and development of an add-drop multiplexer for spectrally overlapping OFDM signals. The standard node functions of sub-channel drop, extraction and insertion were obtained whilst the signals remained fully in the optical domain. Numerical simulations have been carried out to identify the main sources of degradation and to benchmark the architectural performance against critical design parameters, whereas the experimental demonstration of the scheme has been achieved for both single quadrature and dual quadrature signals. The reported scheme enables a fully flexible node compatible with future terabit per second super-channel transmission.

All-optical add-drop multiplexing of OFDM signals

We discuss the recently proposed architecture for an all-optical add-drop multiplexer of OFDM signals and we summarize the results of its theoretical design and experimental implementation. © 2015 OSA.

Nonlinear and ROADM induced penalties in 28 Gbaud dynamic optical mesh networks employing electronic signal processing

We report the impact of cascaded reconfigurable optical add-drop multiplexer induced penalties on coherently-detected 28 Gbaud polarization multiplexed m-ary quadrature amplitude modulation (PM m-ary QAM) WDM channels. We investigate the interplay between different higher-order modulation channels and the effect of filter shapes and bandwidth of (de)multiplexers on the transmission performance, in a segment of pan-European optical network with a maximum optical path of 4,560 km (80km x 57 spans). We verify that if the link capacities are assigned assuming that digital back propagation is available, 25% of the network connections fail using electronic dispersion compensation alone. However, majority of such links can indeed be restored by employing single-channel digital back-propagation employing less than 15 steps for the whole link, facilitating practical application of DBP. We report that higher-order channels are most sensitive to nonlinear fiber impairments and filtering effects, however these formats are less prone to ROADM induced penalties due to the reduced maximum number of hops. Furthermore, it has been demonstrated that a minimum filter Gaussian order of 3 and bandwidth of 35 GHz enable negligible excess penalty for any modulation order.

Simulation of the transmission performance for equalized holographic ROADM designs

A complete simulation of the transmission performance for Equalized Holographic ROADM (Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer) designs is presented in this paper. These devices can address several wavelengths from the input to different output fibres, according to the holograms stored in a SLM (Spatial Light Modulator), where all the outputs are equalized in power. All combinations of the input wavelengths are possible at the different output fibres. To simulate the transmission performance of the EH-ROADM, a software program, from Optiwave, has been used. The correspondence between physical blocks of the device (grating, SLM, lens...) and those simulated in the program (filters, losses, splitters...) has been defined in order to obtain a close agreement between the theoretical transmission performance and the simulated one. To complete the review about Equalized Holographic ROADMs some guidelines about its design have been done.

Domain/Multi-Domain Protection and Provisioning in Optical Networks

L’évolution récente des commutateurs de sélection de longueurs d’onde (WSS -Wavelength Selective Switch) favorise le développement du multiplexeur optique d’insertionextraction reconfigurable (ROADM - Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexers) à plusieurs degrés sans orientation ni coloration, considéré comme un équipement fort prometteur pour les réseaux maillés du futur relativement au multiplexage en longueur d’onde (WDM -Wavelength Division Multiplexing ). Cependant, leur propriété de commutation asymétrique complique la question de l’acheminement et de l’attribution des longueur d’ondes (RWA - Routing andWavelength Assignment). Or la plupart des algorithmes de RWA existants ne tiennent pas compte de cette propriété d’asymétrie. L’interruption des services causée par des défauts d’équipements sur les chemins optiques (résultat provenant de la résolution du problème RWA) a pour conséquence la perte d’une grande quantité de données. Les recherches deviennent ainsi incontournables afin d’assurer la survie fonctionnelle des réseaux optiques, à savoir, le maintien des services, en particulier en cas de pannes d’équipement. La plupart des publications antérieures portaient particulièrement sur l’utilisation d’un système de protection permettant de garantir le reroutage du trafic en cas d’un défaut d’un lien. Cependant, la conception de la protection contre le défaut d’un lien ne s’avère pas toujours suffisante en termes de survie des réseaux WDM à partir de nombreux cas des autres types de pannes devenant courant de nos jours, tels que les bris d’équipements, les pannes de deux ou trois liens, etc. En outre, il y a des défis considérables pour protéger les grands réseaux optiques multidomaines composés de réseaux associés à un domaine simple, interconnectés par des liens interdomaines, où les détails topologiques internes d’un domaine ne sont généralement pas partagés à l’extérieur. La présente thèse a pour objectif de proposer des modèles d’optimisation de grande taille et des solutions aux problèmes mentionnés ci-dessus. Ces modèles-ci permettent de générer des solutions optimales ou quasi-optimales avec des écarts d’optimalité mathématiquement prouvée. Pour ce faire, nous avons recours à la technique de génération de colonnes afin de résoudre les problèmes inhérents à la programmation linéaire de grande envergure. Concernant la question de l’approvisionnement dans les réseaux optiques, nous proposons un nouveau modèle de programmation linéaire en nombres entiers (ILP - Integer Linear Programming) au problème RWA afin de maximiser le nombre de requêtes acceptées (GoS - Grade of Service). Le modèle résultant constitue celui de l’optimisation d’un ILP de grande taille, ce qui permet d’obtenir la solution exacte des instances RWA assez grandes, en supposant que tous les noeuds soient asymétriques et accompagnés d’une matrice de connectivité de commutation donnée. Ensuite, nous modifions le modèle et proposons une solution au problème RWA afin de trouver la meilleure matrice de commutation pour un nombre donné de ports et de connexions de commutation, tout en satisfaisant/maximisant la qualité d’écoulement du trafic GoS. Relativement à la protection des réseaux d’un domaine simple, nous proposons des solutions favorisant la protection contre les pannes multiples. En effet, nous développons la protection d’un réseau d’un domaine simple contre des pannes multiples, en utilisant les p-cycles de protection avec un chemin indépendant des pannes (FIPP - Failure Independent Path Protecting) et de la protection avec un chemin dépendant des pannes (FDPP - Failure Dependent Path-Protecting). Nous proposons ensuite une nouvelle formulation en termes de modèles de flots pour les p-cycles FDPP soumis à des pannes multiples. Le nouveau modèle soulève un problème de taille, qui a un nombre exponentiel de contraintes en raison de certaines contraintes d’élimination de sous-tour. Par conséquent, afin de résoudre efficacement ce problème, on examine : (i) une décomposition hiérarchique du problème auxiliaire dans le modèle de décomposition, (ii) des heuristiques pour gérer efficacement le grand nombre de contraintes. À propos de la protection dans les réseaux multidomaines, nous proposons des systèmes de protection contre les pannes d’un lien. Tout d’abord, un modèle d’optimisation est proposé pour un système de protection centralisée, en supposant que la gestion du réseau soit au courant de tous les détails des topologies physiques des domaines. Nous proposons ensuite un modèle distribué de l’optimisation de la protection dans les réseaux optiques multidomaines, une formulation beaucoup plus réaliste car elle est basée sur l’hypothèse d’une gestion de réseau distribué. Ensuite, nous ajoutons une bande pasiv sante partagée afin de réduire le coût de la protection. Plus précisément, la bande passante de chaque lien intra-domaine est partagée entre les p-cycles FIPP et les p-cycles dans une première étude, puis entre les chemins pour lien/chemin de protection dans une deuxième étude. Enfin, nous recommandons des stratégies parallèles aux solutions de grands réseaux optiques multidomaines. Les résultats de l’étude permettent d’élaborer une conception efficace d’un système de protection pour un très large réseau multidomaine (45 domaines), le plus large examiné dans la littérature, avec un système à la fois centralisé et distribué.

A novel architecture for all-optical add-drop multiplexing of OFDM signals

We propose a novel architecture for all-optical add-drop multiplexing of OFDM signals. Extensive numerical simulations have been carried out to benchmark the performance of the architecture against critical design parameters.