bsuirДоклады БГУИРDoklady BGUIR1729-76482708-0382БГУИР10.35596/1729-7648-2021-19-4-80-84bsuir-3111Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, РАДИОФИЗИКА, РАДИОТЕХНИКА, ИНФОРМАТИКАELECTRONICS, RADIOPHYSICS, RADIOENGINEERING, INFORMATICSСхема поляризационного разнесения для масштабирования сети WDM/TDM GPON до 60 км с использованием полупроводниковых оптических усилителей на квантовых точкахPolarization diversity scheme for reach extension of WDM/TDM gigabit passive optical network up to 60 km using quantum dot semiconductor optical amplifiersТусуповА. Д.TussupovA. D.

докторант 

г. Нур-Султан

Axmet D. Tussupov, Doctoral Candidate

Nur-Sultan

ТохметовА. Т.TokhmetovA. T.

к.ф.-м.н., доцент кафедры информационных систем 

г. Нур-Султан

Akilbek T. Tokhmetov, PhD, Associate Professor at the Department of Information Systems

Nur-Sultan

ЛистопадН. И.ListopadN. I.

Листопад Николай Измаилович, д.т.н., профессор, заведующий кафедрой информационных радиотехнологий

220013, Республика Беларусь, г. Минск, ул. П. Бровки, 6тел. +375-17-239-23-04

Listopad Nikolai Izmailovich, D.Sc., Professor, Head of the Department of Information Radiotechnologies

220013, Republic of Belarus, Minsk, P. Brovka str., 6tel.: 375-17-239-23-04

Listopad@bsuir.byЕвразийский национальный университет им. Л.Н. ГумилеваL.N. Gumilyov Eurasian National UniversityБелорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarusian State University of Informatics and Radioelectronics2021010720211948084Copyright © Тусупов А.Д., Тохметов А.Т., Листопад Н.И., 20212021Тусупов А.Д., Тохметов А.Т., Листопад Н.И.Tussupov A.D., Tokhmetov A.T., Listopad N.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/3111

Гигабитные пассивные оптические сети (GPON) являются наиболее передовой технологией: скорость передачи данных составляет 2,5 Гбит/с для нисходящих и 1,25 Гбит/с для восходящих потоков. Но данная архитектура сети имеет ограниченную физическую длину сети – примерно в 20 км. Это связано с высокими бюджетными потерями сети. Такое ограничение доступа делает сеть труднодоступной для абонентов, расположенных далеко от объектов телеком-оператора, а покрытие удаленных населенных пунктов является достаточно затратным (стоимость проектных работ, волокна, прокладки оптиволоконного кабеля), что усложняет устранение цифрового неравенства между городом, пригородом и сельской местностью. Для решения данной проблемы предлагается использование оптических усилителей с активной областью на квантовых точках (ППОУ-КТ), которые расширят зону досягаемости GPON до 60 км, что является пределом для логической длины по текущим протоколам. Одним из недостатков ППОУ-КТ является их поляризационная чувствительность. Для изменения состояния поляризации вышеназванных усилителей в данной работе предлагается схема поляризационного разнесения.

Gigabit passive optical networks (GPON) are the most advanced technology. The data transfer rate is 2.5 Gbps for downstream and 1.25 Gbps for upstreams. But this network architecture has a limited physical network length of 20 km. This is due to the high budgetary losses of the network. This restriction of access makes the network difficult to access for subscribers located far from the facilities of the telecom operator, and coverage of remote settlements is quite costly (cost of design work, fiber, laying of fiber-optic cable), thereby complicating the elimination of the digital divide between the city, the suburbs and the countryside. To solve this problem, it is proposed to use quantum dot semiconductor optical amplifiers (QD-SOA), which will expand the GPON reach up to 60 km, which is the limit for the logical length under the current protocols. Quantum dot semiconductor optical amplifiers are promising devices for optical communication technology, but for commercial use they have one disadvantage. They are polarization sensitive. In this paper the authors constructed a polarization diversity scheme to avoid polarization sensitivity of QD-SOAs.

гигабитные пассивные оптические сетиоптические усилители с активной областью на квантовых точкахполяризационная чувствительностьсхема поляризационного разнесенияgigabit passive optical networksquantum dot semiconductor optical amplifierspolarization sensitivitypolarization diversity schemeReferencesBonk R., Brenot R., Meuer C., Vallaitis T., Tussupov A., Rode J. C., Sygletos S., Vorreau P., Lelarge F., Duan G.H., Krimmel H.-G., Pfeiffer Th., Bimberg D., Freude W., Leuthold J. 1.3/ 1.5 µm QD-SOAs for WDM/TDM GPON with Extended Reach and Large Upstream/Downstream Dynamic Range. The Proc. of the Optical Fiber Communication Conference (OFC'09). San Diego, USA; OWQ1, accepted for publication.Bonk R., Brenot R., Meuer C., Vallaitis T., Tussupov A., Rode J. C., Sygletos S., Vorreau P., Lelarge F., Duan G.H., Krimmel H.-G., Pfeiffer Th., Bimberg D., Freude W., Leuthold J. 1.3/ 1.5 µm QD-SOAs for WDM/TDM GPON with Extended Reach and Large Upstream/Downstream Dynamic Range. The Proc. of the Optical Fiber Communication Conference (OFC'09). San Diego, USA; OWQ1, accepted for publication.Bhattacharya P., Bimberg D., Arakawa Y. Special Issue on Optoelectronic Devices Based on Quantum Dots. IEEE. Sep. 2007;95(9):1718-1722.Bhattacharya P., Bimberg D., Arakawa Y. Special Issue on Optoelectronic Devices Based on Quantum Dots. IEEE. Sep. 2007;95(9):1718-1722.Vallaitis T., Koos C., Bonk R., Freude W., Laemmlin M., Meuer C., Bimberg D., Leuthold J.Slow and fast dynamics of gain and phase in a quantum dot semiconductor optical amplifier. Opt. Express. 2008;16(1):170-178.Vallaitis T., Koos C., Bonk R., Freude W., Laemmlin M., Meuer C., Bimberg D., Leuthold J.Slow and fast dynamics of gain and phase in a quantum dot semiconductor optical amplifier. Opt. Express. 2008;16(1):170-178.Brenot R., Lelarge F., Legouezigou O., Pommereau F., Poingt F., Legouezigou L., Derouin E., Drisse O., Rousseau B., Martin F., Duan G.H. Quantum Dots Semiconductor Optical Amplifier with a –3 dB Bandwidth of up to 120 nm in Semi-Cooled Operation. The Proc. of the Optical Fiber Communication Conference, 24–28 Febr. 2008. San Diego, CA, USA: paper OTuC1.Brenot R., Lelarge F., Legouezigou O., Pommereau F., Poingt F., Legouezigou L., Derouin E., Drisse O., Rousseau B., Martin F., Duan G.H. Quantum Dots Semiconductor Optical Amplifier with a –3 dB Bandwidth of up to 120 nm in Semi-Cooled Operation. The Proc. of the Optical Fiber Communication Conference, 24–28 Febr. 2008. San Diego, CA, USA: paper OTuC1.Akiyama T., Sugawara M., Arakawa Y. Quantum-Dot Semiconductor Optical Amplifiers. IEEE. 2007;95(9):1757-1766.Akiyama T., Sugawara M., Arakawa Y. Quantum-Dot Semiconductor Optical Amplifiers. IEEE. 2007;95(9):1757-1766.Bimberg D. Quantum dot based nanophotonics and nanoelectronics. Electr.Letters. 2008;44(iss. 3):168.Bimberg D. Quantum dot based nanophotonics and nanoelectronics. Electr.Letters. 2008;44(iss. 3):168.Wang H., Aw E.T., Xia M., Thompson M.G., Penty R.V., White I.H. Temperature Independent Optical Amplification in Uncooled Quantum Dot Optical Amplifiers. OFC, OSA Technical Digest (CD), 24–28 Febr. 2008. San Diego, CA, USA: paper OTuC2.Wang H., Aw E.T., Xia M., Thompson M.G., Penty R.V., White I.H. Temperature Independent Optical Amplification in Uncooled Quantum Dot Optical Amplifiers. OFC, OSA Technical Digest (CD), 24–28 Febr. 2008. San Diego, CA, USA: paper OTuC2.Bonk R., Meuer C., Vallaitis T., Sygletos S., Vorreau P., Ben-Ezra S., Tsadka S., Kovsh A.R., Krestnikov I.L., Laemmlin M., Bimberg D., Freude W., Leuthold J. Single and Multiple Channel Operation Dynamics of Linear Quantum-Dot Semiconductor Optical Amplifier. ECOC'08. Sept. 2008. Brüssel: paper Th1.C2.Bonk R., Meuer C., Vallaitis T., Sygletos S., Vorreau P., Ben-Ezra S., Tsadka S., Kovsh A.R., Krestnikov I.L., Laemmlin M., Bimberg D., Freude W., Leuthold J. Single and Multiple Channel Operation Dynamics of Linear Quantum-Dot Semiconductor Optical Amplifier. ECOC'08. Sept. 2008. Brüssel: paper Th1.C2.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.