Abstract

Residual frequency shifts that are due to two-soliton collisions in stepwise exponentially dispersion-tapered fiber are calculated. Two-step dispersion profiles to minimize the frequency shifts and associated timing jitter are specifically identified. These profiles will improve the performance of wavelength-division-multiplexed soliton systems and permit operation with longer amplifier spans over an increased bandwidth.

© 1997 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. L. F. Mollenauer, S. G. Evangelides, and J. P. Gordon, J. Lightwave Technol. 9, 362 (1991).
    [CrossRef]
  2. L. F. Mollenauer, S. G. Evangelides, and H. A. Haus, J. Lightwave Technol. 9, 194 (1991).
    [CrossRef]
  3. A. Hasegawa and Y. Kodama, Opt. Lett. 15, 1443 (1990).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. K. J. Blow and N. J. Doran, IEEE Photon. Technol. Lett. 3, 369 (1991).
    [CrossRef]
  5. N. J. Smith, K. J. Blow, and I. Andonovic, J. Lightwave Technol. 10, 1329 (1992).
    [CrossRef]
  6. J. P. Gordon, J. Opt. Soc. Am. B 9, 91 (1992).
    [CrossRef]
  7. K. Tajima, Opt. Lett. 12, 54 (1987).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. V. A. Bogatyrev, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, A. S. Kurkov, P. V. Mamyshev, A. M. Prokhorov, S. D. Rumyantsev, V. A. Semenov, S. L. Semenov, A. A. Sysoliatin, S. V. Chernikov, A. N. Gur'yanov, G. G. Devyatykh, and S. I. Miroshnichenko, J. Lightwave Technol. 9, 561 (1991).
    [CrossRef]
  9. A. J. Stentz and R. W. Boyd, Opt. Lett. 20, 1770 (1995).
    [CrossRef]
  10. S. Chi and M-C. Lin, Electron. Lett. 27, 237 (1991).
    [CrossRef]
  11. W. Forysiak, F. M. Knox, and N. J. Doran, Opt. Lett. 19, 174 (1994).
    [CrossRef]
  12. L. F. Mollenauer, P. V. Mamyshev, and M. J. Neubelt, Electron. Lett. 32, 471 (1996).
    [CrossRef]
  13. P. V. Mamyshev and L. F. Mollenauer, Opt. Lett. 21, 396 (1996).
    [CrossRef] [PubMed]
  14. A. Hasegawa, S. Kumar, and Y. Kodama, Opt. Lett. 21, 39 (1996).
    [CrossRef] [PubMed]
  15. E. Kolltveit, J.-P. Hamaide, and O. Audoine, Electron. Lett. 32, 1858 (1996).
    [CrossRef]

1996 (4)

L. F. Mollenauer, P. V. Mamyshev, and M. J. Neubelt, Electron. Lett. 32, 471 (1996).
[CrossRef]

P. V. Mamyshev and L. F. Mollenauer, Opt. Lett. 21, 396 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

A. Hasegawa, S. Kumar, and Y. Kodama, Opt. Lett. 21, 39 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

E. Kolltveit, J.-P. Hamaide, and O. Audoine, Electron. Lett. 32, 1858 (1996).
[CrossRef]

1995 (1)

1994 (1)

1992 (2)

N. J. Smith, K. J. Blow, and I. Andonovic, J. Lightwave Technol. 10, 1329 (1992).
[CrossRef]

J. P. Gordon, J. Opt. Soc. Am. B 9, 91 (1992).
[CrossRef]

1991 (5)

L. F. Mollenauer, S. G. Evangelides, and J. P. Gordon, J. Lightwave Technol. 9, 362 (1991).
[CrossRef]

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

S. Chi and M-C. Lin, Electron. Lett. 27, 237 (1991).
[CrossRef]

K. J. Blow and N. J. Doran, IEEE Photon. Technol. Lett. 3, 369 (1991).
[CrossRef]

V. A. Bogatyrev, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, A. S. Kurkov, P. V. Mamyshev, A. M. Prokhorov, S. D. Rumyantsev, V. A. Semenov, S. L. Semenov, A. A. Sysoliatin, S. V. Chernikov, A. N. Gur'yanov, G. G. Devyatykh, and S. I. Miroshnichenko, J. Lightwave Technol. 9, 561 (1991).
[CrossRef]

1990 (1)

1987 (1)

Andonovic, I.

N. J. Smith, K. J. Blow, and I. Andonovic, J. Lightwave Technol. 10, 1329 (1992).
[CrossRef]

Audoine, O.

E. Kolltveit, J.-P. Hamaide, and O. Audoine, Electron. Lett. 32, 1858 (1996).
[CrossRef]

Blow, K. J.

N. J. Smith, K. J. Blow, and I. Andonovic, J. Lightwave Technol. 10, 1329 (1992).
[CrossRef]

K. J. Blow and N. J. Doran, IEEE Photon. Technol. Lett. 3, 369 (1991).
[CrossRef]

Bogatyrev, V. A.

V. A. Bogatyrev, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, A. S. Kurkov, P. V. Mamyshev, A. M. Prokhorov, S. D. Rumyantsev, V. A. Semenov, S. L. Semenov, A. A. Sysoliatin, S. V. Chernikov, A. N. Gur'yanov, G. G. Devyatykh, and S. I. Miroshnichenko, J. Lightwave Technol. 9, 561 (1991).
[CrossRef]

Boyd, R. W.

Bubnov, M. M.

V. A. Bogatyrev, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, A. S. Kurkov, P. V. Mamyshev, A. M. Prokhorov, S. D. Rumyantsev, V. A. Semenov, S. L. Semenov, A. A. Sysoliatin, S. V. Chernikov, A. N. Gur'yanov, G. G. Devyatykh, and S. I. Miroshnichenko, J. Lightwave Technol. 9, 561 (1991).
[CrossRef]

Chernikov, S. V.

V. A. Bogatyrev, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, A. S. Kurkov, P. V. Mamyshev, A. M. Prokhorov, S. D. Rumyantsev, V. A. Semenov, S. L. Semenov, A. A. Sysoliatin, S. V. Chernikov, A. N. Gur'yanov, G. G. Devyatykh, and S. I. Miroshnichenko, J. Lightwave Technol. 9, 561 (1991).
[CrossRef]

Chi, S.

S. Chi and M-C. Lin, Electron. Lett. 27, 237 (1991).
[CrossRef]

Devyatykh, G. G.

V. A. Bogatyrev, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, A. S. Kurkov, P. V. Mamyshev, A. M. Prokhorov, S. D. Rumyantsev, V. A. Semenov, S. L. Semenov, A. A. Sysoliatin, S. V. Chernikov, A. N. Gur'yanov, G. G. Devyatykh, and S. I. Miroshnichenko, J. Lightwave Technol. 9, 561 (1991).
[CrossRef]

Dianov, E. M.

V. A. Bogatyrev, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, A. S. Kurkov, P. V. Mamyshev, A. M. Prokhorov, S. D. Rumyantsev, V. A. Semenov, S. L. Semenov, A. A. Sysoliatin, S. V. Chernikov, A. N. Gur'yanov, G. G. Devyatykh, and S. I. Miroshnichenko, J. Lightwave Technol. 9, 561 (1991).
[CrossRef]

Doran, N. J.

W. Forysiak, F. M. Knox, and N. J. Doran, Opt. Lett. 19, 174 (1994).
[CrossRef]

K. J. Blow and N. J. Doran, IEEE Photon. Technol. Lett. 3, 369 (1991).
[CrossRef]

Evangelides, S. G.

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

L. F. Mollenauer, S. G. Evangelides, and J. P. Gordon, J. Lightwave Technol. 9, 362 (1991).
[CrossRef]

Forysiak, W.

Gordon, J. P.

J. P. Gordon, J. Opt. Soc. Am. B 9, 91 (1992).
[CrossRef]

L. F. Mollenauer, S. G. Evangelides, and J. P. Gordon, J. Lightwave Technol. 9, 362 (1991).
[CrossRef]

Gur'yanov, A. N.

V. A. Bogatyrev, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, A. S. Kurkov, P. V. Mamyshev, A. M. Prokhorov, S. D. Rumyantsev, V. A. Semenov, S. L. Semenov, A. A. Sysoliatin, S. V. Chernikov, A. N. Gur'yanov, G. G. Devyatykh, and S. I. Miroshnichenko, J. Lightwave Technol. 9, 561 (1991).
[CrossRef]

Hamaide, J.-P.

E. Kolltveit, J.-P. Hamaide, and O. Audoine, Electron. Lett. 32, 1858 (1996).
[CrossRef]

Hasegawa, A.

Haus, H. A.

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

Knox, F. M.

Kodama, Y.

Kolltveit, E.

E. Kolltveit, J.-P. Hamaide, and O. Audoine, Electron. Lett. 32, 1858 (1996).
[CrossRef]

Kumar, S.

Kurkov, A. S.

V. A. Bogatyrev, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, A. S. Kurkov, P. V. Mamyshev, A. M. Prokhorov, S. D. Rumyantsev, V. A. Semenov, S. L. Semenov, A. A. Sysoliatin, S. V. Chernikov, A. N. Gur'yanov, G. G. Devyatykh, and S. I. Miroshnichenko, J. Lightwave Technol. 9, 561 (1991).
[CrossRef]

Lin, M-C.

S. Chi and M-C. Lin, Electron. Lett. 27, 237 (1991).
[CrossRef]

Mamyshev, P. V.

L. F. Mollenauer, P. V. Mamyshev, and M. J. Neubelt, Electron. Lett. 32, 471 (1996).
[CrossRef]

P. V. Mamyshev and L. F. Mollenauer, Opt. Lett. 21, 396 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

V. A. Bogatyrev, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, A. S. Kurkov, P. V. Mamyshev, A. M. Prokhorov, S. D. Rumyantsev, V. A. Semenov, S. L. Semenov, A. A. Sysoliatin, S. V. Chernikov, A. N. Gur'yanov, G. G. Devyatykh, and S. I. Miroshnichenko, J. Lightwave Technol. 9, 561 (1991).
[CrossRef]

Miroshnichenko, S. I.

V. A. Bogatyrev, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, A. S. Kurkov, P. V. Mamyshev, A. M. Prokhorov, S. D. Rumyantsev, V. A. Semenov, S. L. Semenov, A. A. Sysoliatin, S. V. Chernikov, A. N. Gur'yanov, G. G. Devyatykh, and S. I. Miroshnichenko, J. Lightwave Technol. 9, 561 (1991).
[CrossRef]

Mollenauer, L. F.

L. F. Mollenauer, P. V. Mamyshev, and M. J. Neubelt, Electron. Lett. 32, 471 (1996).
[CrossRef]

P. V. Mamyshev and L. F. Mollenauer, Opt. Lett. 21, 396 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

L. F. Mollenauer, S. G. Evangelides, and J. P. Gordon, J. Lightwave Technol. 9, 362 (1991).
[CrossRef]

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

Neubelt, M. J.

L. F. Mollenauer, P. V. Mamyshev, and M. J. Neubelt, Electron. Lett. 32, 471 (1996).
[CrossRef]

Prokhorov, A. M.

V. A. Bogatyrev, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, A. S. Kurkov, P. V. Mamyshev, A. M. Prokhorov, S. D. Rumyantsev, V. A. Semenov, S. L. Semenov, A. A. Sysoliatin, S. V. Chernikov, A. N. Gur'yanov, G. G. Devyatykh, and S. I. Miroshnichenko, J. Lightwave Technol. 9, 561 (1991).
[CrossRef]

Rumyantsev, S. D.

V. A. Bogatyrev, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, A. S. Kurkov, P. V. Mamyshev, A. M. Prokhorov, S. D. Rumyantsev, V. A. Semenov, S. L. Semenov, A. A. Sysoliatin, S. V. Chernikov, A. N. Gur'yanov, G. G. Devyatykh, and S. I. Miroshnichenko, J. Lightwave Technol. 9, 561 (1991).
[CrossRef]

Semenov, S. L.

V. A. Bogatyrev, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, A. S. Kurkov, P. V. Mamyshev, A. M. Prokhorov, S. D. Rumyantsev, V. A. Semenov, S. L. Semenov, A. A. Sysoliatin, S. V. Chernikov, A. N. Gur'yanov, G. G. Devyatykh, and S. I. Miroshnichenko, J. Lightwave Technol. 9, 561 (1991).
[CrossRef]

Semenov, V. A.

V. A. Bogatyrev, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, A. S. Kurkov, P. V. Mamyshev, A. M. Prokhorov, S. D. Rumyantsev, V. A. Semenov, S. L. Semenov, A. A. Sysoliatin, S. V. Chernikov, A. N. Gur'yanov, G. G. Devyatykh, and S. I. Miroshnichenko, J. Lightwave Technol. 9, 561 (1991).
[CrossRef]

Smith, N. J.

N. J. Smith, K. J. Blow, and I. Andonovic, J. Lightwave Technol. 10, 1329 (1992).
[CrossRef]

Stentz, A. J.

Sysoliatin, A. A.

V. A. Bogatyrev, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, A. S. Kurkov, P. V. Mamyshev, A. M. Prokhorov, S. D. Rumyantsev, V. A. Semenov, S. L. Semenov, A. A. Sysoliatin, S. V. Chernikov, A. N. Gur'yanov, G. G. Devyatykh, and S. I. Miroshnichenko, J. Lightwave Technol. 9, 561 (1991).
[CrossRef]

Tajima, K.

Electron. Lett. (3)

S. Chi and M-C. Lin, Electron. Lett. 27, 237 (1991).
[CrossRef]

L. F. Mollenauer, P. V. Mamyshev, and M. J. Neubelt, Electron. Lett. 32, 471 (1996).
[CrossRef]

E. Kolltveit, J.-P. Hamaide, and O. Audoine, Electron. Lett. 32, 1858 (1996).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett. (1)

K. J. Blow and N. J. Doran, IEEE Photon. Technol. Lett. 3, 369 (1991).
[CrossRef]

J. Lightwave Technol. (4)

N. J. Smith, K. J. Blow, and I. Andonovic, J. Lightwave Technol. 10, 1329 (1992).
[CrossRef]

L. F. Mollenauer, S. G. Evangelides, and J. P. Gordon, J. Lightwave Technol. 9, 362 (1991).
[CrossRef]

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

V. A. Bogatyrev, M. M. Bubnov, E. M. Dianov, A. S. Kurkov, P. V. Mamyshev, A. M. Prokhorov, S. D. Rumyantsev, V. A. Semenov, S. L. Semenov, A. A. Sysoliatin, S. V. Chernikov, A. N. Gur'yanov, G. G. Devyatykh, and S. I. Miroshnichenko, J. Lightwave Technol. 9, 561 (1991).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B (1)

Opt. Lett. (6)

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 (4)

Fig. 1
Fig. 1

Two-step approximations to the ideal exponential dispersion profile for 50-km amplifier spacing, 0.2-dB/km fiber attenuation, and (i) L1=25  km, (ii) L1=12.98  km, (iii) L1=18.32  km. The ideal exponential profile is also shown.

Fig. 2
Fig. 2

Residual frequency shift δΔf/2 versus the location of collision center with respect to the amplifiers for (i) L1=25  km, (ii) L1=12.98  km, (iii) L1=18.32  km.

Fig. 3
Fig. 3

Maximum residual frequency shift versus the length of the first fiber step, L1, in two-step profiles for La=50  km and α=0.2 dB/km. The triangle comes from a numerical simulation of the maximum frequency shift for the optimized profile.

Fig. 4
Fig. 4

Maximum residual frequency shift versus collision length for La=50  km and (i) L1=25  km, (ii) L1=12.98  km, (iii) L1=18.32  km, (iv) L1=17.09  km. The unprofiled result is also shown.

Equations (9)

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

δΔf2=0.2274Laz0τn=1 Imgnn3x4sinh2nx,
gn=1La0LaG/Δexp-i2πnz/Ladz.
Gz=αLa1-exp-αLa exp-αz=Λ2 exp-αz,
z=0zΔzdz.
0LaΔzdz=m=1MΔmLm-Lm-1=La.
gn=Λ2m=1Mexp-αLm-1+inϕm-1-exp-αLm+inϕmαLa+i2πnΔmexpinϕc,
ϕm=2πLa0LmΔzdz,
ϕc=2πLa0zcΔzdz,
Δm=Λ2Lm-Lm-1Lm-1Lmexp-αzdz.

Metrics