◈ PMD Measurement of Single Mode Fiber by the Wavelength Scanning Method

◈ PMD Measurement of Single Mode Fiber by the Wavelength Scanning Method Outline 장 유 민 • 실험의 목표와 과정 • Setup & Measurement Data • Analysis • Further work

Object • Wavelength Scanning Method를 이용한 PMD 측정 시스템 구현 • 여러 단일 모드 광섬유의 PMD를 다양한 방법으로 측정 / 비교 • PMD Mechanism 에 대한 Theoretical Model 제시

Process 6. 분석 7. 모델링 4.SETUP5. MEASUREMENT 2. 실험 방법 구상 3. 장비 및 소자 특성 측정 1. 기초 자료 수집

1. Collecting the fundamental Data 1. Polarization, Dispersion in a Single Mode Optical Fiber Research latter / Book / Data 2. Device Manuals, Remote Control & Measurement Sequence 3. Books Mathematical jobs / Understanding the Standard

2.1.Thinking about Measurement Method • 1. FOTP-113을 기초로 한 Wavelength Scanning Method • Fixed Analyzer Method • Poincare Sphere Method • 2. Jones Matrix Eigen Analysis • 3. Time Domain PMD Measurement Method • - Interferometric Method • - Modulation Phase-Shift Method • - Pulsed-Delay Method

Polarization Controller 2.2. Diagram of the Wavelength Scanning Method

Space Fiber End Lens Polarizer Object Lens Fiber SC to DUT DUT End Polarizer PDA400 Input 3. Setup

4. Measurement 2 x 25km SMF Spool Vertical : Peak Points 1490/1502/1515/1523/1531/1556 Mean DGD : 0.241 ps PMD => 0.034 ps/√km Horizontal : Peak Points 1493/1508/1519/1528/1539/1561 Mean DGD : 0.235 ps PMD => 0.033 ps/√km Fixed Analyzer Method 에 의해 측정

4.1 Fitting Using the Lorentz Multi Peak Fitting in Origin7 P(h)/{P(h)+P(v)} : Horizontal P(v)/{P(h)+P(v)} : Vertical PMD Coefficient => 0.032 ps/√km Calculated by <Δτ> = kEλfirstλlast/2(λlast-λfirst)c

4.3 100km Spool by Fixed Analyzer Method • 100km 광섬유 스풀을 한 시간 간격으로 측정 • Mean DGD : 0.28 ps • PMD : 0.028 ps/√km • Mean DGD 값은 거의 변화 없음 • 특정 파장에서의 DGD값이 변화 됨을 예상 할 수 있음

4.4 Polarization Controller & Polarimeter 100km : 8개의 극점 1488/1501/1513/1525/1535/1557/1576/1585 Mean DGD : 0.23 ps PMD : 0.023 ps/√km 50km : 6개의 극점 1492/1513/1528/1542/1558/1576 Mean DGD : 0.19 ps PMD : 0.027 ps/√km

측정 프로그램의 불완전성 4.5. 광 Power 에 따른 DOP 변화 Fiber spool about 20 km 1570 nm 부근에서 DOP가 심하게 감소 DOP가 감소하는 경우 DGD 측정에 영향

5. 분석 : Measured data -> Calculation PMD 1. Fixed Analyzer Method (FOTP-113) Calculation Formula Mean DGD : <Δτ> = kEλfirstλlast/2(λlast-λfirst)c PMD : Mean DGD / Sqrt Fiber Length 2. Poincare Sphere Method is equal to Fixed Analyzer Method S0 = <Ex2> + <Ey2> S1 = <Ex2> - <Ey2> s1 = S1/S0 이므로, 1 + s1 = 2 x <Ex2> / {<Ex2> + <Ey2> } = 2 x P(h)/{P(h)+P(v)} 3. Stokes Parameter Evolution (Jones Matrix Eigenvalue Analysis) FOTP - 122 { TIA/EIA - 455- 122 –A}

5.0.1. Stokes Parameter Evolution 1st order PMD Higher order PMD PMD를 계산 하기 위해서는 1차 PMD로 근사 할 최소 3개의 지점을 결정해야 한다.

6. Conclusio & Further Jobs 1. 100km : 8개의 극점 Mean DGD : 0.23 ps PMD : 0.023 ps/√km 50km : 6개의 극점 Mean DGD : 0.19 ps PMD : 0.027 ps/√km 2. Stokes Parameter를 이용하여 고차 PMD 값의 계산 3. DGD의 통계적 특성 이해 4. PMD 모델링, 컴퓨터 시뮬레이션 5. PMD Emulator / Compensator 제작 및 특성 측정

5.1. 100km Fiber Spool 100km : 8개의 극점 1488/1501/1513/1525/1535/1557/1576/1585 Mean DGD : 0.23 ps PMD : 0.023 ps/√km 50km : 6개의 극점 1492/1513/1528/1542/1558/1576 Mean DGD : 0.19 ps PMD : 0.027 ps/√km 100km 광섬유 스풀을 한 시간 간격으로 측정 Mean DGD : 0.28 ps PMD : 0.028 ps/√km 2 x 25km SMF Spool Vertical : Peak Points 1490/1502/1515/1523/1531/1556 Mean DGD : 0.241 ps PMD => 0.034 ps/√km Horizontal : Peak Points 1493/1508/1519/1528/1539/1561 Mean DGD : 0.235 ps PMD => 0.033 ps/√km

Random Polarization Mode Coupling mean sq. dev. 모델링 및 시뮬레이션

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