Abstract

We experimentally demonstrate a reconfigurable optical tapped delay line in conjunction with coherent detection to search multiple patterns among quadrature phase shift keying (QPSK) symbols in 20 Gbaud data channel and also to equalize 20 and 31 Gbaud QPSK, 20 Gbaud 8 phase shift keying (PSK), and 16 QAM signals. Multiple patterns are searched successfully on QPSK signals, and correlation peaks are obtained at the matched patterns. QPSK, 8 PSK, and 16 QAM signals are also successfully recovered after 25 km of SMF-28 with average EVMs of 8.3%, 8.9%, and 7.8%. A penalty of <1dB optical signal to noise penalty is achieved for a 20 Gbaud QPSK signal distorted by up to 400ps/nm dispersion.

© 2013 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. G. Proakis, Digital Communications (McGraw-Hill, 2000).
  2. S. J. Savory, G. Gavioli, R. I. Killey, and P. Bayvel, Opt. Express 15, 2120 (2007).
    [CrossRef]
  3. B. Moslehi, J. W. Goodman, M. Tur, and H. J. Shaw, Proc. IEEE 72, 909 (1984).
    [CrossRef]
  4. M. S. Rasras, I. Kang, M. Dinu, J. Jaques, N. Dutta, A. Piccirilli, M. A. Cappuzzo, E. Y. Chen, L. T. Gomez, A. Wong-Foy, S. Cabot, G. S. Johnson, L. Buhl, and S. S. Patel, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 694 (2008).
    [CrossRef]
  5. M. C. Hauer, J. E. McGeehan, S. Kumar, J. Touch, J. Bannister, E. R. Lyons, C. H. Lin, A. A. Au, H. P. Lee, D. S. Starodubov, and A. E. Willner, J. Lightwave Technol. 21, 2765 (2003).
    [CrossRef]
  6. C. R. Doerr, S. Chandrasekhar, P. J. Winzer, A. R. Chraplyvy, A. H. Gnauck, L. W. Stulz, R. Pafchek, and E. Burrows, J. Lightwave Technol. 22, 249 (2004).
    [CrossRef]
  7. S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. R. Chitgarha, M. Tur, N. Ahmed, S. Nuccio, I. Fazel, X. Wu, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, IEEE Photon. J. 4, 1220 (2012).
    [CrossRef]
  8. Y. Dai, Y. Okawachi, A. C. Turner-Foster, M. Lipson, A. L. Gaeta, and C. Xu, Opt. Express 18, 333 (2010).
    [CrossRef]
  9. M. R. Chitgarha, S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. Tur, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (Optical Society of America, 2012), paper OTh4H.
  10. H. Hu, R. Nouroozi, R. Ludwig, B. Hüttl, C. Schmidt-Langhorst, H. Suche, W. Sohler, and C. Schubert, J. Lightwave Technol. 29, 1092 (2011).
    [CrossRef]

2012 (1)

S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. R. Chitgarha, M. Tur, N. Ahmed, S. Nuccio, I. Fazel, X. Wu, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, IEEE Photon. J. 4, 1220 (2012).
[CrossRef]

2011 (1)

2010 (1)

2008 (1)

M. S. Rasras, I. Kang, M. Dinu, J. Jaques, N. Dutta, A. Piccirilli, M. A. Cappuzzo, E. Y. Chen, L. T. Gomez, A. Wong-Foy, S. Cabot, G. S. Johnson, L. Buhl, and S. S. Patel, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 694 (2008).
[CrossRef]

2007 (1)

2004 (1)

2003 (1)

1984 (1)

B. Moslehi, J. W. Goodman, M. Tur, and H. J. Shaw, Proc. IEEE 72, 909 (1984).
[CrossRef]

Ahmed, N.

S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. R. Chitgarha, M. Tur, N. Ahmed, S. Nuccio, I. Fazel, X. Wu, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, IEEE Photon. J. 4, 1220 (2012).
[CrossRef]

Au, A. A.

Bannister, J.

Bayvel, P.

Buhl, L.

M. S. Rasras, I. Kang, M. Dinu, J. Jaques, N. Dutta, A. Piccirilli, M. A. Cappuzzo, E. Y. Chen, L. T. Gomez, A. Wong-Foy, S. Cabot, G. S. Johnson, L. Buhl, and S. S. Patel, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 694 (2008).
[CrossRef]

Burrows, E.

Cabot, S.

M. S. Rasras, I. Kang, M. Dinu, J. Jaques, N. Dutta, A. Piccirilli, M. A. Cappuzzo, E. Y. Chen, L. T. Gomez, A. Wong-Foy, S. Cabot, G. S. Johnson, L. Buhl, and S. S. Patel, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 694 (2008).
[CrossRef]

Cappuzzo, M. A.

M. S. Rasras, I. Kang, M. Dinu, J. Jaques, N. Dutta, A. Piccirilli, M. A. Cappuzzo, E. Y. Chen, L. T. Gomez, A. Wong-Foy, S. Cabot, G. S. Johnson, L. Buhl, and S. S. Patel, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 694 (2008).
[CrossRef]

Chandrasekhar, S.

Chen, E. Y.

M. S. Rasras, I. Kang, M. Dinu, J. Jaques, N. Dutta, A. Piccirilli, M. A. Cappuzzo, E. Y. Chen, L. T. Gomez, A. Wong-Foy, S. Cabot, G. S. Johnson, L. Buhl, and S. S. Patel, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 694 (2008).
[CrossRef]

Chitgarha, M. R.

S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. R. Chitgarha, M. Tur, N. Ahmed, S. Nuccio, I. Fazel, X. Wu, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, IEEE Photon. J. 4, 1220 (2012).
[CrossRef]

M. R. Chitgarha, S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. Tur, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (Optical Society of America, 2012), paper OTh4H.

Chraplyvy, A. R.

Dai, Y.

Dinu, M.

M. S. Rasras, I. Kang, M. Dinu, J. Jaques, N. Dutta, A. Piccirilli, M. A. Cappuzzo, E. Y. Chen, L. T. Gomez, A. Wong-Foy, S. Cabot, G. S. Johnson, L. Buhl, and S. S. Patel, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 694 (2008).
[CrossRef]

Doerr, C. R.

Dutta, N.

M. S. Rasras, I. Kang, M. Dinu, J. Jaques, N. Dutta, A. Piccirilli, M. A. Cappuzzo, E. Y. Chen, L. T. Gomez, A. Wong-Foy, S. Cabot, G. S. Johnson, L. Buhl, and S. S. Patel, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 694 (2008).
[CrossRef]

Fazel, I.

S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. R. Chitgarha, M. Tur, N. Ahmed, S. Nuccio, I. Fazel, X. Wu, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, IEEE Photon. J. 4, 1220 (2012).
[CrossRef]

Fejer, M. M.

S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. R. Chitgarha, M. Tur, N. Ahmed, S. Nuccio, I. Fazel, X. Wu, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, IEEE Photon. J. 4, 1220 (2012).
[CrossRef]

M. R. Chitgarha, S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. Tur, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (Optical Society of America, 2012), paper OTh4H.

Gaeta, A. L.

Gavioli, G.

Gnauck, A. H.

Gomez, L. T.

M. S. Rasras, I. Kang, M. Dinu, J. Jaques, N. Dutta, A. Piccirilli, M. A. Cappuzzo, E. Y. Chen, L. T. Gomez, A. Wong-Foy, S. Cabot, G. S. Johnson, L. Buhl, and S. S. Patel, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 694 (2008).
[CrossRef]

Goodman, J. W.

B. Moslehi, J. W. Goodman, M. Tur, and H. J. Shaw, Proc. IEEE 72, 909 (1984).
[CrossRef]

Haney, M. W.

S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. R. Chitgarha, M. Tur, N. Ahmed, S. Nuccio, I. Fazel, X. Wu, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, IEEE Photon. J. 4, 1220 (2012).
[CrossRef]

M. R. Chitgarha, S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. Tur, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (Optical Society of America, 2012), paper OTh4H.

Hauer, M. C.

Hu, H.

Hüttl, B.

Jaques, J.

M. S. Rasras, I. Kang, M. Dinu, J. Jaques, N. Dutta, A. Piccirilli, M. A. Cappuzzo, E. Y. Chen, L. T. Gomez, A. Wong-Foy, S. Cabot, G. S. Johnson, L. Buhl, and S. S. Patel, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 694 (2008).
[CrossRef]

Johnson, G. S.

M. S. Rasras, I. Kang, M. Dinu, J. Jaques, N. Dutta, A. Piccirilli, M. A. Cappuzzo, E. Y. Chen, L. T. Gomez, A. Wong-Foy, S. Cabot, G. S. Johnson, L. Buhl, and S. S. Patel, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 694 (2008).
[CrossRef]

Kang, I.

M. S. Rasras, I. Kang, M. Dinu, J. Jaques, N. Dutta, A. Piccirilli, M. A. Cappuzzo, E. Y. Chen, L. T. Gomez, A. Wong-Foy, S. Cabot, G. S. Johnson, L. Buhl, and S. S. Patel, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 694 (2008).
[CrossRef]

Khaleghi, S.

S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. R. Chitgarha, M. Tur, N. Ahmed, S. Nuccio, I. Fazel, X. Wu, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, IEEE Photon. J. 4, 1220 (2012).
[CrossRef]

M. R. Chitgarha, S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. Tur, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (Optical Society of America, 2012), paper OTh4H.

Killey, R. I.

Kumar, S.

Langrock, C.

S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. R. Chitgarha, M. Tur, N. Ahmed, S. Nuccio, I. Fazel, X. Wu, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, IEEE Photon. J. 4, 1220 (2012).
[CrossRef]

M. R. Chitgarha, S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. Tur, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (Optical Society of America, 2012), paper OTh4H.

Lee, H. P.

Lin, C. H.

Lipson, M.

Ludwig, R.

Lyons, E. R.

McGeehan, J. E.

Moslehi, B.

B. Moslehi, J. W. Goodman, M. Tur, and H. J. Shaw, Proc. IEEE 72, 909 (1984).
[CrossRef]

Nouroozi, R.

Nuccio, S.

S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. R. Chitgarha, M. Tur, N. Ahmed, S. Nuccio, I. Fazel, X. Wu, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, IEEE Photon. J. 4, 1220 (2012).
[CrossRef]

Okawachi, Y.

Pafchek, R.

Patel, S. S.

M. S. Rasras, I. Kang, M. Dinu, J. Jaques, N. Dutta, A. Piccirilli, M. A. Cappuzzo, E. Y. Chen, L. T. Gomez, A. Wong-Foy, S. Cabot, G. S. Johnson, L. Buhl, and S. S. Patel, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 694 (2008).
[CrossRef]

Piccirilli, A.

M. S. Rasras, I. Kang, M. Dinu, J. Jaques, N. Dutta, A. Piccirilli, M. A. Cappuzzo, E. Y. Chen, L. T. Gomez, A. Wong-Foy, S. Cabot, G. S. Johnson, L. Buhl, and S. S. Patel, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 694 (2008).
[CrossRef]

Proakis, J. G.

J. G. Proakis, Digital Communications (McGraw-Hill, 2000).

Rasras, M. S.

M. S. Rasras, I. Kang, M. Dinu, J. Jaques, N. Dutta, A. Piccirilli, M. A. Cappuzzo, E. Y. Chen, L. T. Gomez, A. Wong-Foy, S. Cabot, G. S. Johnson, L. Buhl, and S. S. Patel, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 694 (2008).
[CrossRef]

Savory, S. J.

Schmidt-Langhorst, C.

Schubert, C.

Shaw, H. J.

B. Moslehi, J. W. Goodman, M. Tur, and H. J. Shaw, Proc. IEEE 72, 909 (1984).
[CrossRef]

Sohler, W.

Starodubov, D. S.

Stulz, L. W.

Suche, H.

Touch, J.

Tur, M.

S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. R. Chitgarha, M. Tur, N. Ahmed, S. Nuccio, I. Fazel, X. Wu, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, IEEE Photon. J. 4, 1220 (2012).
[CrossRef]

B. Moslehi, J. W. Goodman, M. Tur, and H. J. Shaw, Proc. IEEE 72, 909 (1984).
[CrossRef]

M. R. Chitgarha, S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. Tur, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (Optical Society of America, 2012), paper OTh4H.

Turner-Foster, A. C.

Willner, A. E.

S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. R. Chitgarha, M. Tur, N. Ahmed, S. Nuccio, I. Fazel, X. Wu, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, IEEE Photon. J. 4, 1220 (2012).
[CrossRef]

M. C. Hauer, J. E. McGeehan, S. Kumar, J. Touch, J. Bannister, E. R. Lyons, C. H. Lin, A. A. Au, H. P. Lee, D. S. Starodubov, and A. E. Willner, J. Lightwave Technol. 21, 2765 (2003).
[CrossRef]

M. R. Chitgarha, S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. Tur, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (Optical Society of America, 2012), paper OTh4H.

Winzer, P. J.

Wong-Foy, A.

M. S. Rasras, I. Kang, M. Dinu, J. Jaques, N. Dutta, A. Piccirilli, M. A. Cappuzzo, E. Y. Chen, L. T. Gomez, A. Wong-Foy, S. Cabot, G. S. Johnson, L. Buhl, and S. S. Patel, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 694 (2008).
[CrossRef]

Wu, X.

S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. R. Chitgarha, M. Tur, N. Ahmed, S. Nuccio, I. Fazel, X. Wu, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, IEEE Photon. J. 4, 1220 (2012).
[CrossRef]

Xu, C.

Yilmaz, O. F.

S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. R. Chitgarha, M. Tur, N. Ahmed, S. Nuccio, I. Fazel, X. Wu, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, IEEE Photon. J. 4, 1220 (2012).
[CrossRef]

M. R. Chitgarha, S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. Tur, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (Optical Society of America, 2012), paper OTh4H.

IEEE Photon. J. (1)

S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. R. Chitgarha, M. Tur, N. Ahmed, S. Nuccio, I. Fazel, X. Wu, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, IEEE Photon. J. 4, 1220 (2012).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett. (1)

M. S. Rasras, I. Kang, M. Dinu, J. Jaques, N. Dutta, A. Piccirilli, M. A. Cappuzzo, E. Y. Chen, L. T. Gomez, A. Wong-Foy, S. Cabot, G. S. Johnson, L. Buhl, and S. S. Patel, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 694 (2008).
[CrossRef]

J. Lightwave Technol. (3)

Opt. Express (2)

Proc. IEEE (1)

B. Moslehi, J. W. Goodman, M. Tur, and H. J. Shaw, Proc. IEEE 72, 909 (1984).
[CrossRef]

Other (2)

M. R. Chitgarha, S. Khaleghi, O. F. Yilmaz, M. Tur, M. W. Haney, C. Langrock, M. M. Fejer, and A. E. Willner, Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (Optical Society of America, 2012), paper OTh4H.

J. G. Proakis, Digital Communications (McGraw-Hill, 2000).

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 (5)

Fig. 1.
Fig. 1.

Conceptual block diagram of a reconfigurable OTDL that includes four stages: fan-out, complex weights, relative delays, and multiplexing.

Fig. 2.
Fig. 2.

Coherent correlator (a) input versus output constellation for 4 tap QPSK correlators. (b) 25 QAM contellation can be generated by combining 4 QPSK signals (c) matched to the target pattern, and (d) mismatched to the target pattern.

Fig. 3.
Fig. 3.

Experimental setup for coherent optical correlator/equalizer. The fan-out and multiplexing stages are done in PPLN1 and PPLN2, respectively.

Fig. 4.
Fig. 4.

Coherent equalizer results with three taps. (a) optical spectra of PPLN-1 and PPLN-2 outputs. (b) 16 QAM, 8 PSK, and QPSK distorted signal with 25 km SMF-28 transmission before and after equalization on 3 different wavelengths. (c) BER measurements and (d) OSNR penalty for different amount of dispersion.

Fig. 5.
Fig. 5.

Coherent correlator results with four taps. (a) 4-tap correlator outputs for two different target patterns, and (b) correlator peaks corresponding to matched patterns.

Metrics