XXX SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TELECOMUNICAÇÕES – SBrT’12, 13-16 DE SETEMBRO DE 2012, BRASÍLIA, DF Transmissão Óptica DWDM de 8,8Tb/s (79x112Gb/s NRZ-DP-QPSK) por até 3200 km com Análise da Pré-Filtragem Óptica Júlio C. R. F. Oliveira, Edson P. Silva, Luis H. H. Carvalho, Juliano R. F. Oliveira, Reginaldo Silva, Pedro P. Gondim e Alberto Paradisi Resumo - Neste trabalho é apresentada e analisada uma transmissão óptica experimental de 8,8 Tb/s utilizando 79 canais modulados a 112 Gb/s com o uso do formato de modulação NRZ- DP-QPSK e detecção coerente. Um alcance máximo de 3200 km é obtido em uma estrutura de propagação baseada em fibras de sílica pura e EDFAs como estrutura de amplificação. Os impactos da pré-filtragem óptica em 25 GHz são mensurados, sendo obtido um alcance (79 x 112G) de 2750 km com o dobro da eficiência espectral 4,48 b/s/Hz. Palavras-Chave—Sistemas ópticos de alta velocidade, eficiência espectral, redes ópticas, filtragem óptica, formatos de modulação. Abstract—In this work is presented and analyzed an experimental optical transmission at 8.8 Tb/s using 79 channels modulated at 112 Gb/s with NRZ-DP-QPSK modulation format with coherent detection. A maximum reach of 3200 km was obtained in a pure silica fiber recirculation loop using EDFAs as amplification structure. A pre-filtering analysis at 25 GHz is performed, obtaining for 79 x 112G a maximum reach of 2750 km with twice spectral efficiency (4,48 b/s/Hz). Keywords—High speed optical systems, spectral efficiency, optical networks, optical filtering, modulation formats. I. INTRODUÇÃO Impulsionada pelo crescente aumento de tráfego nas redes de comunicações, em sua maioria tráfego de dados advindos de aplicações associadas à internet e vídeo, a infra-estrutura de telecomunicações de altas taxas, em sua maioria baseada em fibras ópticas, vem atravessando um profundo processo de evolução [1]. As redes ópticas evoluíram de redes baseadas em sistemas ponto a ponto com taxas de 2,5 Gb/s para redes ópticas reconfiguráveis capazes de operar a 100 Gb/s [2], se encontrando em contínua e veloz evolução na direção de sistemas capazes de operar em 400 Gb/s ou até mesmo em 1 Tb/s por canal [3]. Desde o início de sua existência, os sistemas de transmissão óptica foram baseados em modulação de intensidade (OOK), porém com o avanço das taxas de transmissão, a ocupação espectral necessária para a manutenção da grade de sinais com multiplexação densa por divisão de comprimento de onda, DWDM (50 GHz), forçou a evolução das estruturas de transmissão e recepção no intuito de aumento da eficiência espectral. Neste contexto, a partir da operação em taxas de 40 Gb/s foram utilizadas estruturas de transmissão com modulação de fase e codificação diferencial com dois bits por símbolo (DQPSK), enquanto que a estrutura de recepção passou a necessitar de um interferômetro para a realização da recepção de forma diferencial, extraindo a informação da diferença de fase entre bits sucessivos [4]. Nestes sistemas a eficiência espectral evoluiu de 0,5 b/s/Hz (sistemas OOK) para 1 b/s/Hz, tornando possível a transmissão de sinais a 40 Gb/s na grade DWDM (50 GHz). Porém, para sistemas operando a 100 Gb/s, é necessária uma eficiência espectral de 2 b/s/Hz para garantir uma ocupação espectral de um sinal óptico modulado a 100Gb/s na grade DWDM. Para obter esta eficiência espectral, os sistemas de transmissão óptica adotaram um formato de modulação baseado na multiplexação de polarização com modulação em fase. A utilização da modulação por chaveamento de fase em quadratura com duas polarizações, DP-QPSK, induz nos sistemas ópticos a necessidade de detecção coerente, devido à necessidade estrita de recuperação da fase do sinal. Por meio do uso de moduladores DP-QPSK em conjunto com o mecanismo de detecção coerente, torna-se possível a transmissão de sinais a 100 Gb/s na grade DWDM. O uso da detecção coerente, que possibilita a recuperação integral do campo elétrico do sinal recebido, torna possível o uso de algoritmos de processamento digital de sinais para minimização dos efeitos lineares e não lineares do canal de comunicação [5]. Neste trabalho é demonstrada experimentalmente a maior transmissão em taxa e alcance reportada na América Latina através da transmissão de 8,8 Tb/s por meio de uma estrutura de transmissão composta por 79 x112 Gb/s NRZ-DP-QPSK e detecção coerente com processamento digital de sinais off-line. Foi demonstrado um alcance máximo de 3200 km em um anel de recirculação composto por 6 amplificadores ópticos a fibra dopada com érbio, EDFAs, e um multiplexador óptico insere/deriva reconfigurável, ROADM WSS, para o sinal sem pré-filtragem. Ainda neste trabalho, é demonstrado que mesmo suprimindo metade do espectro na transmissão, através do uso da pré-filtragem em 25 GHz, é obtido um alcance, com os mesmos parâmetros de transmissão, de 2750 km, porém, dobrando a eficiência espectral (4,48b/s/Hz). II. ARRANJO EXPERIMENTAL O arranjo experimental utilizado em laboratório para a realização dos experimentos pode ser dividido em três conjuntos: transmissão, anel de recirculação e recepção, assim como ilustrado na Fig. 1.a, 1.b e 1.c, respectivamente. A transmissão consistiu-se de duas partes distintas: a primeira parte foi definida pelos 78 lasers de realimentação distribuída, DFB, com largura de linha menor do que 2 MHz, espaçados de 50 GHz em frequência de forma a cobrir grade C e grade H do