Abstract

We propose a four-dimensional (4D) coded multiband-OFDM scheme suitable for beyond 1.4 Tb/s serial optical transport. The proposed scheme organizes the N-dimensional (ND) signal constellation points in the form of signal matrix; employs 2D-inverse FFT and 2D-FFT to perform modulation and demodulation, respectively; and exploits both orthogonal polarizations. This scheme can fully exploit advantages of OFDM to deal with chromatic dispersion, PMD and PDL effects; and multidimensional signal constellations to improve OSNR sensitivity of conventional optical OFDM. The improvement of 4D-OFDM over corresponding polarization-multiplexed QAM (with the same number of constellation points) ranges from 1.79 dB for 16 signal constellation point-four-dimensional-OFDM (16-4D-OFDM) up to 4.53 dB for 128-4D-OFDM.

© 2011 OSA

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. Hong and T. Schmidt, “40G and 100G modules enable next generation networks,” in Proc. SPIE, Communications and Photonics Conference and Exhibition 2009 (ACP 2009) 7631, 763115 (2009).
  2. H. G. Batshon, I. B. Djordjevic, L. Xu, and T. Wang, “Modified hybrid subcarrier/amplitude/ phase/polarization LDPC-coded modulation for 400 Gb/s optical transmission and beyond,” Opt. Express 18(13), 14108–14113 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. H. G. Batshon, I. B. Djordjevic, L. Xu, and T. Wang, “Multidimensional LDPC-coded modulation for beyond 400 Gb/s per wavelength transmission,” IEEE Photon. Technol. Lett. 21(16), 1139–1141 (2009).
    [CrossRef]
  4. H. G. Batshon, I. B. Djordjevic, and T. Schmidt, “Ultra high speed optical transmission using subcarrier-multiplexed four-dimensional LDPC-coded modulation,” Opt. Express 18(19), 20546–20551 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. L. J. Stankovic, Digital Signal Processing (Naucna Knjiga, 1990).
    [PubMed]
  6. C. Chakrabarti and J. JaJa, “VLSI architectures for multidimensional transforms,” IEEE Trans. Comput. 40(9), 1053–1057 (1991).
    [CrossRef]
  7. W. Shieh and I. Djordjevic, OFDM for Optical Communications (Elsevier/Academic Press, 2009).
  8. I. B. Djordjevic, M. Arabaci, and L. Minkov, “Next generation FEC for high-capacity communication in optical transport networks,” J. Lightwave Technol. 27(16), 3518–3530 (2009).
    [CrossRef]
  9. J. McDonough, “Moving standards to 100 GbE and beyond,” IEEE Appl. Pract. 45, 6–9 (2007).
  10. Y. Ma, Q. Yang, Y. Tang, S. Chen, and W. Shieh, “1-Tb/s single-channel coherent optical OFDM transmission over 600-km SSMF fiber with subwavelength bandwidth access,” Opt. Express 17(11), 9421–9427 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. Y. Tang and W. Shieh, “Coherent optical OFDM transmission up to 1 Tb/s per channel,” J. Lightwave Technol. 27(16), 3511–3517 (2009).
    [CrossRef]
  12. R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
    [CrossRef]
  13. R. van Nee and R. Prasad, OFDM for Wireless Multimedia Communications (Artech House, 2000).
  14. J. G. Proakis, Digital Communications (McGraw-Hill, 2001).

2010

2009

2007

J. McDonough, “Moving standards to 100 GbE and beyond,” IEEE Appl. Pract. 45, 6–9 (2007).

2005

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

1991

C. Chakrabarti and J. JaJa, “VLSI architectures for multidimensional transforms,” IEEE Trans. Comput. 40(9), 1053–1057 (1991).
[CrossRef]

Arabaci, M.

Batshon, H. G.

Bostak, J. S.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Butrie, T.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Chakrabarti, C.

C. Chakrabarti and J. JaJa, “VLSI architectures for multidimensional transforms,” IEEE Trans. Comput. 40(9), 1053–1057 (1991).
[CrossRef]

Chen, S.

Dentai, A. G.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Djordjevic, I. B.

Dominic, V. G.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Evans, P. W.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Grubb, M. S.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Huan-Shang Tsai, M. F.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

JaJa, J.

C. Chakrabarti and J. JaJa, “VLSI architectures for multidimensional transforms,” IEEE Trans. Comput. 40(9), 1053–1057 (1991).
[CrossRef]

Joyner, C. H.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Kato, M.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Kauffman, M.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Kish,

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Lambert, D. J. H.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Ma, Y.

Mathis, S. K.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Mathur, A.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

McDonough, J.

J. McDonough, “Moving standards to 100 GbE and beyond,” IEEE Appl. Pract. 45, 6–9 (2007).

Mehuys, F. A.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Miles, R. H.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Minkov, L.

Missey, M. J.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Mitchell, M. L.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Murthy, S.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Nagarajan, R.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Nilsson, A. C.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Pennypacker, S. C.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Perkins, J.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Peters, F. H.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Pleumeekers, J. L.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Reffle, D. G.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Salvatore, R. A.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Schlenker, R. K.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Schmidt, T.

Schneider, R. P.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Shieh, W.

Singh, S. G.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Tang, Y.

Taylor, R. B.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Van Leeuwen, J.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Wang, T.

H. G. Batshon, I. B. Djordjevic, L. Xu, and T. Wang, “Modified hybrid subcarrier/amplitude/ phase/polarization LDPC-coded modulation for 400 Gb/s optical transmission and beyond,” Opt. Express 18(13), 14108–14113 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

H. G. Batshon, I. B. Djordjevic, L. Xu, and T. Wang, “Multidimensional LDPC-coded modulation for beyond 400 Gb/s per wavelength transmission,” IEEE Photon. Technol. Lett. 21(16), 1139–1141 (2009).
[CrossRef]

Webjorn, M.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Welch, D. F.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

Xu, L.

H. G. Batshon, I. B. Djordjevic, L. Xu, and T. Wang, “Modified hybrid subcarrier/amplitude/ phase/polarization LDPC-coded modulation for 400 Gb/s optical transmission and beyond,” Opt. Express 18(13), 14108–14113 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

H. G. Batshon, I. B. Djordjevic, L. Xu, and T. Wang, “Multidimensional LDPC-coded modulation for beyond 400 Gb/s per wavelength transmission,” IEEE Photon. Technol. Lett. 21(16), 1139–1141 (2009).
[CrossRef]

Yang, Q.

Ziari, D.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

IEEE Appl. Pract.

J. McDonough, “Moving standards to 100 GbE and beyond,” IEEE Appl. Pract. 45, 6–9 (2007).

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.

R. Nagarajan, C. H. Joyner, R. P. Schneider, J. S. Bostak, T. Butrie, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kato, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Mathis, A. Mathur, R. H. Miles, M. L. Mitchell, M. J. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, F. H. Peters, S. C. Pennypacker, J. L. Pleumeekers, R. A. Salvatore, R. K. Schlenker, R. B. Taylor, M. F. Huan-Shang Tsai, J. Van Leeuwen, M. Webjorn, D. Ziari, J. Perkins, S. G. Singh, M. S. Grubb, D. G. Reffle, F. A. Mehuys, Kish, and D. F. Welch, “Large-scale photonic integrated circuits,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11(1), 50–65 (2005).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett.

H. G. Batshon, I. B. Djordjevic, L. Xu, and T. Wang, “Multidimensional LDPC-coded modulation for beyond 400 Gb/s per wavelength transmission,” IEEE Photon. Technol. Lett. 21(16), 1139–1141 (2009).
[CrossRef]

IEEE Trans. Comput.

C. Chakrabarti and J. JaJa, “VLSI architectures for multidimensional transforms,” IEEE Trans. Comput. 40(9), 1053–1057 (1991).
[CrossRef]

J. Lightwave Technol.

Opt. Express

Other

J. Hong and T. Schmidt, “40G and 100G modules enable next generation networks,” in Proc. SPIE, Communications and Photonics Conference and Exhibition 2009 (ACP 2009) 7631, 763115 (2009).

L. J. Stankovic, Digital Signal Processing (Naucna Knjiga, 1990).
[PubMed]

W. Shieh and I. Djordjevic, OFDM for Optical Communications (Elsevier/Academic Press, 2009).

R. van Nee and R. Prasad, OFDM for Wireless Multimedia Communications (Artech House, 2000).

J. G. Proakis, Digital Communications (McGraw-Hill, 2001).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1
Fig. 1

Proposed 4D LDPC-coded OFDM scheme: (a) Tx and (b) Rx configurations. (c) The 4D modulator configuration in polar (amplitude/phase) coordinates. PBS/C: polarization beam splitter/combiner, 3 dB: 3 dB coupler, MAP: maximum a posteriori probability, LLRs: log-likelihood ratios.

Fig. 2
Fig. 2

Conceptual diagram for multiplexing/demultiplexing for 1.4 Tb/s Ethernet: (a) organization of the frame, and (b) the two-layer integrated circuit hierarchy.

Fig. 3
Fig. 3

LDPC-coded 4D-OFDM Band #1 BER performance at baseband information rate of 40 Gb/s.

Equations (10)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

S ( k ) = [ S ( k 1 , k 2 ) ] 4 × M = [ S 00 S 10 S M 1 , 0 S 01 S 11 S M 1 , 1 S 02 S 12 S M 1 , 2 S 03 S 13 S M 1 , 3 ] ,
s ( n ) = k 1 = 0 M 1 k 2 = 0 M 1 X ( k ) e j n k 2 π / M ,       k = [ k 1     k 2 ] T ,     n = [ n 1     n 2 ] T
s ( n ) = [ s ( n 1 , n 2 ) ] M × M = [ s 00 s 10 s M 1 , 0 s 01 s 11 s M 1 , 1 s 0 , M 1 s 1 , M 1 s M 1 , M 1 ] ,
λ ( S i ) = log [ P ( S 0 | R i ) / P ( S i | R i ) ] ,        
P ( S i | R i ) = P ( R i | S i ) P ( S i ) / S P ( R i | S i ) P ( S i )
λ ( S i ) = log [ P ( R i | S i ) P ( S i ) P ( R i | S 0 ) P ( S 0 ) ] = log [ P ( R i | S i ) P ( R i | S 0 ) ] + log [ P ( S i ) P ( S 0 ) ] = log [ P ( R i | S i ) P ( R i | S 0 ) ] + λ a ( S i ) ,
λ a ( s ^ ) = j = 1 m c j L D , e ( c j ) ,
L D , e ( c ^ j ) = L ( c j ( t ) ) L ( c j ( t 1 ) ) ,
L ( c ^ j ) = log c : c j = 0 exp [ λ ( S ) ] exp ( c : c k = 0 , k j L a ( c k ) ) c : c j = 1 exp [ λ ( S ) ] exp ( c : c k = 0 , k j L a ( c k ) ) .
R i , k = H k S i , k e j [ ϕ C D ( k ) + ϕ T ϕ L O ] + N i , k ,

Metrics