Parametry rozkładu statystycznego składowych wektora dyspersji polaryzacyjnej w linii światłowodowej z rozłożonym skramblingiem polaryzacji

Poddano analizie linię światłowodową zbudowaną z segmentów, każdy w postaci światłowodu i wielostopniowego skramblera polaryzacji. Zaproponowano metodę wyznaczania wartości oczekiwanych i wariancji a także kowariancji współrzędnych wyjściowego wektora dyspersji polaryzacyjnej (PMD). Stwierdzono, że rozkłady współrzędnych różnią się od siebie wartościami wariancji i zależą od właściwości dyspersyjnych światłowodów chyba, że podzielić linię na dostatecznie dużą liczbę segmentów lub użyć dużej liczby stopni w skramblerach.

Distributed polarisation scrambling (Fig. 2) associated with error correction was proposed as a Polarisation Mode Dispersion (PMD) mitigation technique for optical fibre transmission [2]. Knowledge on statistical parameters of the scrambling resultant distribution of PMD vector coordinates can facilitate quantification of effects of this mitigation technique. In the paper a multisegment fibre optic line is analysed. Each line segment consists of a fibre section and a multistage polarisation scrambler. Basing on the results presented in [3], there is proposed a method for calculating expected values and variances, as well as covariances of the PMD vector coordinates at the output of such a line. It is valid if statistical distributions of control signals of scramblers in all segments are uniform and mutually independent. The analysis begins with a study of an elementary segment of the cascade under consideration. Upon this basis the formulas for calculating the parameters of interest were derived. The relation between the number of segments, the number of scrambler stages and the values of variances were quantified through simulations. The results are presented in Figs. 4 and 5. It is shown that for any pair of the PMD vector coordinates their respective variances differ and depend on polarisation dispersion properties of the component fibre sections. Both these effects can be mitigated provided the fibre line is enough segmented or, alternatively, scramblers consist of adequately large number of stages.