Abstract

A theory of optical pulse propagation in cascaded transmission systems that are based on the dispersion-compensating fiber technique is developed. The existence of two scales associated with fiber dispersion and system residual dispersion leads to a simple model for the averaged pulse dynamics. In the particular case of practical importance, the averaged pulse dynamics is governed by the nonlinear Schrödinger equation. The pulse transmission stability is examined.

© 1996 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. H. Onaka, H. Miyta, K. Otsuka, T. Chikama, in Proceedings of European Conference on Optical Communication ’94 (Instituto Internazionale delle Communicazione, Genova, Italy, 1994), Vol. 4, p. 49; A. D. Ellis, D. M. Spirit, Electron. Lett. 30, 72 (1994).
    [CrossRef]
  2. C. D. Chen, J.-M. P. Delavaux, B. W. Hakki, O. Mizuhara, T. V. Nguyen, R. J. Nuyts, K. Ogawa, Y. K. Park, R. E. Tench, L. D. Tzeng, P. D. Yeates, Electron. Lett. 30, 1159 (1994).
    [CrossRef]
  3. A. D. Ellis, D. M. Spirit, Electron. Lett. 30, 72 (1994).
    [CrossRef]
  4. C. Das, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 305 (1995).
    [CrossRef]
  5. C. Das, B. Hein, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, L. Rapp, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 1374 (1995).
    [CrossRef]
  6. F. M. Knox, W. Forysiak, N. J. Doran, J. Lightwave Technol. 13, 1955 (1995).
    [CrossRef]
  7. G. P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics (Academic, San Diego, Calif., 1989).
  8. A. Hasegawa, Y. Kodama, Opt. Lett. 15, 1444 (1990 );Phys. Rev. Lett. 66, 161 (1991).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. L. F. Mollenauer, S. G. Evangelides, H. A. Haus, J. Lightwave Technol. 9, 194 (1991).
    [CrossRef]
  10. Y. S. Kivshar, K. H. Spatschek, M. L. Quiroga Teixeiro, S. K. Turitsyn, Pure Appl. Opt. 4, 281 (1995 );see alsoYu. S. Kivshar, S. K. Turitsyn, Phys. Rev. E 49, 2536 (1994).
    [CrossRef]
  11. R. Ohhira, A. Hasegawa, Y. Kodama, Opt. Lett. 20, 701 (1995).
    [CrossRef] [PubMed]

1995 (5)

C. Das, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 305 (1995).
[CrossRef]

C. Das, B. Hein, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, L. Rapp, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 1374 (1995).
[CrossRef]

F. M. Knox, W. Forysiak, N. J. Doran, J. Lightwave Technol. 13, 1955 (1995).
[CrossRef]

Y. S. Kivshar, K. H. Spatschek, M. L. Quiroga Teixeiro, S. K. Turitsyn, Pure Appl. Opt. 4, 281 (1995 );see alsoYu. S. Kivshar, S. K. Turitsyn, Phys. Rev. E 49, 2536 (1994).
[CrossRef]

R. Ohhira, A. Hasegawa, Y. Kodama, Opt. Lett. 20, 701 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

1994 (2)

C. D. Chen, J.-M. P. Delavaux, B. W. Hakki, O. Mizuhara, T. V. Nguyen, R. J. Nuyts, K. Ogawa, Y. K. Park, R. E. Tench, L. D. Tzeng, P. D. Yeates, Electron. Lett. 30, 1159 (1994).
[CrossRef]

A. D. Ellis, D. M. Spirit, Electron. Lett. 30, 72 (1994).
[CrossRef]

1991 (1)

L. F. Mollenauer, S. G. Evangelides, H. A. Haus, J. Lightwave Technol. 9, 194 (1991).
[CrossRef]

1990 (1)

A. Hasegawa, Y. Kodama, Opt. Lett. 15, 1444 (1990 );Phys. Rev. Lett. 66, 161 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Agrawal, G. P.

G. P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics (Academic, San Diego, Calif., 1989).

Chen, C. D.

C. D. Chen, J.-M. P. Delavaux, B. W. Hakki, O. Mizuhara, T. V. Nguyen, R. J. Nuyts, K. Ogawa, Y. K. Park, R. E. Tench, L. D. Tzeng, P. D. Yeates, Electron. Lett. 30, 1159 (1994).
[CrossRef]

Chikama, T.

H. Onaka, H. Miyta, K. Otsuka, T. Chikama, in Proceedings of European Conference on Optical Communication ’94 (Instituto Internazionale delle Communicazione, Genova, Italy, 1994), Vol. 4, p. 49; A. D. Ellis, D. M. Spirit, Electron. Lett. 30, 72 (1994).
[CrossRef]

Das, C.

C. Das, B. Hein, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, L. Rapp, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 1374 (1995).
[CrossRef]

C. Das, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 305 (1995).
[CrossRef]

Delavaux, J.-M. P.

C. D. Chen, J.-M. P. Delavaux, B. W. Hakki, O. Mizuhara, T. V. Nguyen, R. J. Nuyts, K. Ogawa, Y. K. Park, R. E. Tench, L. D. Tzeng, P. D. Yeates, Electron. Lett. 30, 1159 (1994).
[CrossRef]

Doran, N. J.

F. M. Knox, W. Forysiak, N. J. Doran, J. Lightwave Technol. 13, 1955 (1995).
[CrossRef]

Ellis, A. D.

A. D. Ellis, D. M. Spirit, Electron. Lett. 30, 72 (1994).
[CrossRef]

Evangelides, S. G.

L. F. Mollenauer, S. G. Evangelides, H. A. Haus, J. Lightwave Technol. 9, 194 (1991).
[CrossRef]

Forysiak, W.

F. M. Knox, W. Forysiak, N. J. Doran, J. Lightwave Technol. 13, 1955 (1995).
[CrossRef]

Gaubatz, U.

C. Das, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 305 (1995).
[CrossRef]

C. Das, B. Hein, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, L. Rapp, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 1374 (1995).
[CrossRef]

Gottwald, E.

C. Das, B. Hein, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, L. Rapp, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 1374 (1995).
[CrossRef]

C. Das, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 305 (1995).
[CrossRef]

Hakki, B. W.

C. D. Chen, J.-M. P. Delavaux, B. W. Hakki, O. Mizuhara, T. V. Nguyen, R. J. Nuyts, K. Ogawa, Y. K. Park, R. E. Tench, L. D. Tzeng, P. D. Yeates, Electron. Lett. 30, 1159 (1994).
[CrossRef]

Hasegawa, A.

R. Ohhira, A. Hasegawa, Y. Kodama, Opt. Lett. 20, 701 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

A. Hasegawa, Y. Kodama, Opt. Lett. 15, 1444 (1990 );Phys. Rev. Lett. 66, 161 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Haus, H. A.

L. F. Mollenauer, S. G. Evangelides, H. A. Haus, J. Lightwave Technol. 9, 194 (1991).
[CrossRef]

Hein, B.

C. Das, B. Hein, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, L. Rapp, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 1374 (1995).
[CrossRef]

Kivshar, Y. S.

Y. S. Kivshar, K. H. Spatschek, M. L. Quiroga Teixeiro, S. K. Turitsyn, Pure Appl. Opt. 4, 281 (1995 );see alsoYu. S. Kivshar, S. K. Turitsyn, Phys. Rev. E 49, 2536 (1994).
[CrossRef]

Knox, F. M.

F. M. Knox, W. Forysiak, N. J. Doran, J. Lightwave Technol. 13, 1955 (1995).
[CrossRef]

Kodama, Y.

R. Ohhira, A. Hasegawa, Y. Kodama, Opt. Lett. 20, 701 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

A. Hasegawa, Y. Kodama, Opt. Lett. 15, 1444 (1990 );Phys. Rev. Lett. 66, 161 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Kotten, K.

C. Das, B. Hein, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, L. Rapp, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 1374 (1995).
[CrossRef]

C. Das, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 305 (1995).
[CrossRef]

Küppers, F.

C. Das, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 305 (1995).
[CrossRef]

C. Das, B. Hein, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, L. Rapp, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 1374 (1995).
[CrossRef]

Mattheus, A.

C. Das, B. Hein, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, L. Rapp, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 1374 (1995).
[CrossRef]

C. Das, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 305 (1995).
[CrossRef]

Miyta, H.

H. Onaka, H. Miyta, K. Otsuka, T. Chikama, in Proceedings of European Conference on Optical Communication ’94 (Instituto Internazionale delle Communicazione, Genova, Italy, 1994), Vol. 4, p. 49; A. D. Ellis, D. M. Spirit, Electron. Lett. 30, 72 (1994).
[CrossRef]

Mizuhara, O.

C. D. Chen, J.-M. P. Delavaux, B. W. Hakki, O. Mizuhara, T. V. Nguyen, R. J. Nuyts, K. Ogawa, Y. K. Park, R. E. Tench, L. D. Tzeng, P. D. Yeates, Electron. Lett. 30, 1159 (1994).
[CrossRef]

Mollenauer, L. F.

L. F. Mollenauer, S. G. Evangelides, H. A. Haus, J. Lightwave Technol. 9, 194 (1991).
[CrossRef]

Nguyen, T. V.

C. D. Chen, J.-M. P. Delavaux, B. W. Hakki, O. Mizuhara, T. V. Nguyen, R. J. Nuyts, K. Ogawa, Y. K. Park, R. E. Tench, L. D. Tzeng, P. D. Yeates, Electron. Lett. 30, 1159 (1994).
[CrossRef]

Nuyts, R. J.

C. D. Chen, J.-M. P. Delavaux, B. W. Hakki, O. Mizuhara, T. V. Nguyen, R. J. Nuyts, K. Ogawa, Y. K. Park, R. E. Tench, L. D. Tzeng, P. D. Yeates, Electron. Lett. 30, 1159 (1994).
[CrossRef]

Ogawa, K.

C. D. Chen, J.-M. P. Delavaux, B. W. Hakki, O. Mizuhara, T. V. Nguyen, R. J. Nuyts, K. Ogawa, Y. K. Park, R. E. Tench, L. D. Tzeng, P. D. Yeates, Electron. Lett. 30, 1159 (1994).
[CrossRef]

Ohhira, R.

Onaka, H.

H. Onaka, H. Miyta, K. Otsuka, T. Chikama, in Proceedings of European Conference on Optical Communication ’94 (Instituto Internazionale delle Communicazione, Genova, Italy, 1994), Vol. 4, p. 49; A. D. Ellis, D. M. Spirit, Electron. Lett. 30, 72 (1994).
[CrossRef]

Otsuka, K.

H. Onaka, H. Miyta, K. Otsuka, T. Chikama, in Proceedings of European Conference on Optical Communication ’94 (Instituto Internazionale delle Communicazione, Genova, Italy, 1994), Vol. 4, p. 49; A. D. Ellis, D. M. Spirit, Electron. Lett. 30, 72 (1994).
[CrossRef]

Park, Y. K.

C. D. Chen, J.-M. P. Delavaux, B. W. Hakki, O. Mizuhara, T. V. Nguyen, R. J. Nuyts, K. Ogawa, Y. K. Park, R. E. Tench, L. D. Tzeng, P. D. Yeates, Electron. Lett. 30, 1159 (1994).
[CrossRef]

Quiroga Teixeiro, M. L.

Y. S. Kivshar, K. H. Spatschek, M. L. Quiroga Teixeiro, S. K. Turitsyn, Pure Appl. Opt. 4, 281 (1995 );see alsoYu. S. Kivshar, S. K. Turitsyn, Phys. Rev. E 49, 2536 (1994).
[CrossRef]

Rapp, L.

C. Das, B. Hein, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, L. Rapp, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 1374 (1995).
[CrossRef]

Spatschek, K. H.

Y. S. Kivshar, K. H. Spatschek, M. L. Quiroga Teixeiro, S. K. Turitsyn, Pure Appl. Opt. 4, 281 (1995 );see alsoYu. S. Kivshar, S. K. Turitsyn, Phys. Rev. E 49, 2536 (1994).
[CrossRef]

Spirit, D. M.

A. D. Ellis, D. M. Spirit, Electron. Lett. 30, 72 (1994).
[CrossRef]

Tench, R. E.

C. D. Chen, J.-M. P. Delavaux, B. W. Hakki, O. Mizuhara, T. V. Nguyen, R. J. Nuyts, K. Ogawa, Y. K. Park, R. E. Tench, L. D. Tzeng, P. D. Yeates, Electron. Lett. 30, 1159 (1994).
[CrossRef]

Turitsyn, S. K.

Y. S. Kivshar, K. H. Spatschek, M. L. Quiroga Teixeiro, S. K. Turitsyn, Pure Appl. Opt. 4, 281 (1995 );see alsoYu. S. Kivshar, S. K. Turitsyn, Phys. Rev. E 49, 2536 (1994).
[CrossRef]

Tzeng, L. D.

C. D. Chen, J.-M. P. Delavaux, B. W. Hakki, O. Mizuhara, T. V. Nguyen, R. J. Nuyts, K. Ogawa, Y. K. Park, R. E. Tench, L. D. Tzeng, P. D. Yeates, Electron. Lett. 30, 1159 (1994).
[CrossRef]

Weiske, C. J.

C. Das, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 305 (1995).
[CrossRef]

C. Das, B. Hein, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, L. Rapp, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 1374 (1995).
[CrossRef]

Yeates, P. D.

C. D. Chen, J.-M. P. Delavaux, B. W. Hakki, O. Mizuhara, T. V. Nguyen, R. J. Nuyts, K. Ogawa, Y. K. Park, R. E. Tench, L. D. Tzeng, P. D. Yeates, Electron. Lett. 30, 1159 (1994).
[CrossRef]

Electron. Lett. (4)

C. D. Chen, J.-M. P. Delavaux, B. W. Hakki, O. Mizuhara, T. V. Nguyen, R. J. Nuyts, K. Ogawa, Y. K. Park, R. E. Tench, L. D. Tzeng, P. D. Yeates, Electron. Lett. 30, 1159 (1994).
[CrossRef]

A. D. Ellis, D. M. Spirit, Electron. Lett. 30, 72 (1994).
[CrossRef]

C. Das, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 305 (1995).
[CrossRef]

C. Das, B. Hein, U. Gaubatz, E. Gottwald, K. Kotten, F. Küppers, A. Mattheus, L. Rapp, C. J. Weiske, Electron. Lett. 31, 1374 (1995).
[CrossRef]

J. Lightwave Technol. (2)

F. M. Knox, W. Forysiak, N. J. Doran, J. Lightwave Technol. 13, 1955 (1995).
[CrossRef]

L. F. Mollenauer, S. G. Evangelides, H. A. Haus, J. Lightwave Technol. 9, 194 (1991).
[CrossRef]

Opt. Lett. (2)

A. Hasegawa, Y. Kodama, Opt. Lett. 15, 1444 (1990 );Phys. Rev. Lett. 66, 161 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

R. Ohhira, A. Hasegawa, Y. Kodama, Opt. Lett. 20, 701 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

Pure Appl. Opt. (1)

Y. S. Kivshar, K. H. Spatschek, M. L. Quiroga Teixeiro, S. K. Turitsyn, Pure Appl. Opt. 4, 281 (1995 );see alsoYu. S. Kivshar, S. K. Turitsyn, Phys. Rev. E 49, 2536 (1994).
[CrossRef]

Other (2)

H. Onaka, H. Miyta, K. Otsuka, T. Chikama, in Proceedings of European Conference on Optical Communication ’94 (Instituto Internazionale delle Communicazione, Genova, Italy, 1994), Vol. 4, p. 49; A. D. Ellis, D. M. Spirit, Electron. Lett. 30, 72 (1994).
[CrossRef]

G. P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics (Academic, San Diego, Calif., 1989).

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 (1)

Fig. 1
Fig. 1

Schematic of the transmission system with passive dispersion compensation along with typical behavior of the pulse amplitude A(z), pulse width T(z), and dispersion D(z) along the fiber transmission line.

Equations (7)

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

i E z + Z NL Z dis d ( z ) E t t + | E | 2 E = i G ( z ) E , G ( z ) E = Z NL [ γ + r k = 1 N δ ( z z k ) ] E .
i q z + Z NL Z dis d ( z ) q t t + c ( z ) | q | 2 q = 0 .
i q ω ( z ) z ω 2 Z NL Z dis d ( z ) q ω ( z ) + c ( z ) Q ( z ) = 0 ,
Q = + d ω 1 d ω 2 d ω 3 q ω 1 q ω 2 q ω 3 * δ ( ω 1 + ω 2 ω 3 ω ) × exp [ i ( ω 2 ω 1 2 ω 2 2 + ω 3 2 ) Z NL Z dis 0 z d ˜ ( ξ ) d ξ ] .
i q ω z ω 2 Z NL d Z dis q ω + + d ω 1 d ω 2 d ω 3 δ ( ω 1 + ω 2 ω ω 3 ) × F ( ω 1 , ω 2 , ω 3 , ω ) q ω 1 q ω 2 q ω 3 * = 0 ,
F = 1 exp [ 2 γ Z c ( 1 i g A ) ] 2 γ ( 1 i g A ) + exp [ 2 γ Z c ( 1 i g A ) ] exp [ 2 γ Z c ( 1 + i g d ) ] 2 γ ( 1 + i g ) ,
i U z + Z NL Z dis U t t d ( z ) + c ( z ) | U | 2 U = R 2 .

Metrics