라만 증폭 광 전송 링크의 최적화 설계 알고리즘 = A Novel Algorithm for Raman Amplified Transmission Link Design

국문 초록 (Abstract)

라만 증폭 기술을 이용한 광 전송 시스템은 도핑 광섬유 증폭기를 사용하는 기존의 전송 선로에 비하여 훨씬 복잡하고 어려운 설계를 필요로 한다. 가장 근본적인 기본 단위인 광섬유 라만 증폭기(FRA)를 구성하는데 있어서도 펌프/신호간의 복잡한 상호작용, 펌프 방향/비율의 선택, 파장에 따른 광섬유 손실과 잡음 지수 영향 등을 모두 고려해야 한다. 라만 증폭을 사용하는 전송 시스템의 설계로 문제를 확장시킬 경우 고려해야 할 문제는 훨씬 많아지고 설계 시간/복잡도도 커지게 된다. 스팬 길이, 레일레이 페널티, 펌프 잡음, 비선형 페널티, 색분산, 이득 분포 등을 조절하며 전송 품질 지수(Q factor)를 최적화 해야 한다. 본 논문에서는 라만 증폭 광 전송 시스템의 최적화된 Q factor 와 설계 파라미터를 찾는 효율적인 알고리즘을 제안한다. 최적의 Q factor를 찾기 위해 비선형 슈뢰딩거 방정식을 비선형 위상 천이의 함수로 풀어서 다차원, 다중 파라미터의 라만 증폭 시스템의 디자인 과정을 효율적이고 준 해석적인 1차원 최적화 문제로 줄인다. 제안된 알고리즘의 응용 예로 최적의 시스템 설계 파라미터를 결정하는 과정을 보인다.

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