Co m pu ter Sci ence a nd Inf or mat i on  Tec h no lo gies   Vo l.   2 , No .   1 ,  Ma rch   2021 ,  pp.  1 1 ~ 1 5   IS S N:  27 22 - 3221 ,   DOI: 10 .11 591 / csi t.v 2i1 .p 1 1 - 1 5           11       Journ al h om e page :  http: // ia esprime .com/i ndex. php/csit   Impact o f  en cryp tion  and   decrypti on techn iqu es  for  high spe ed  optical d omain       Rishabh  Sing h 1 , G h anendr a  K um ar 2 ,   Chakresh  K umar 3   1,3 Univer sit y   Sch ool  of  Info rm at i on,   Com m unic ation  and   T ec hnol og y ,   Guru Gobin d  Singh I nd rap ra stha  Univer si t y ,     New Del hi   1100 78,   Indi a   2 Depa rtment of  El e ct roni cs  and   Com m unic at ion Engi ne eri ng ,  Na ti onal   Insti tut e   o f  Technol og y ,   D el hi   110040,   Ind ia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Ma r 28 , 20 2 0   Re vised  Jun   21 , 20 2 0   Accepte d  J ul   2 8 , 2 0 2 0       Thi s  proj ec t   pro poses  the  design  of ultr afa st   comm unic at ion   circu it   whi ch  can   ena bl e  the   h igh  spee d  sec ure d   d at a  tra nsm ission  at   50  Gb/s  and  100  Gb/s  b y   the  use   of  d ist ribut ed   Raman   amplif ie r ,   Erb ium – doped  fib e r  amplif ie r   ( EDFA ),   fil t er,   s ingl e  m ode  f ibe r   al ong  wi th  f ib e r  Bragg  g ra ti ng   ( FB G )   and  at t enua tors.   The  sim ula ti on  of  the  suggested  opt ical  c irc u it   invo lves   the   use  of   par amete rs   of  R aman  amplif ie r   and  EDFA   and   othe r  component s  inc lud ed  in  the   opt ical  stru ct ure .   Th e  d esi gn  al so  in cl ud e s  the   use   of  en cr y p ti on  and   dec r y pt ion  t ec hn ique s  to   ensure   sec ure d   comm unic ation.   Thus,   reali z at ion   o f   the se  ci r cui ts   a t  50   Gb/s  and   100  Gb/s  wi ll  ena b le  th e  fu t ure   opt ical   comm unic at ion appl i ca t ions f or ultra f ast  da ta t r a nsm ission t o  la r ge  dist anc es .   Ke yw or d s :   Decr y ption   Encr y ption    Fiber  brag g g r at ing   Ram an  am plifi er   This   is an  open   acc ess arti cl e   un der  the  CC  B Y - SA   l ic ense .     Corres pond in g  Aut h or :   Chak res h Ku m ar   Un i ver sit y Sc hool  of In form ation   Com m un ic at io n  &  Tec hnolog y   Guru G obin d  S ingh  Indr a prast ha Un i ver sit y,  New Del hi   11 0078,  In dia   Em a il :  ts @ ee.uad.ac.id       1.   INTROD U CTION   Com m un ic at io n  is  undo ub te dl y  an  inte gr al   pa rt  of  our   li ves .  We  c omm un i cat e  thr ough  a   lot  of  ways   li ke  thr ough  te le phon e ,  c on s um ing   inf orm ation   on  the  In t ern et   (r ecei vi ng  or  se ndin g  da ta ),   ove r  F A X  an d  nu m erous  othe r  w ay s.  As  t he  siz e  of  dat a  an d  s pee d  r equ i rem ents  i ncr ease s  day  by  day,   the  ne ed  for   com m un ic at ion   m od el s  w hi ch  can   sust ai n  hi gh  sp ee d  c omm un ic a ti on   is  al s o  increasin g.   O ptica l   com m un ic at ion   pr ov i des  us   a  so luti on  as   it   possess  featu r es  li ke  lo w  at te nu at io n  rate,  l ess  inter fer e nc e  fro m   exter nal  s ource s,  l ow  power  l os s   an d  m uch   gr eat er   ba ndwi dth .   Du e   t o  t he   inc rease d  s pee d  t he   vulne rab i li ti es   in  the   com m un ic at ion   al s o  inc reases.   T her e fore,   t he  nee d  of  s ecur it y  of  inf orm ation   in   the   t ran sm issi on   proces s   is  an   im po rtant .  Using   co nven ti on al   te c hn i que  f or  sec uri ng  our   inf orm ation   restrict s   the   data  tra nsfer   s pe ed  t o  a  certai n  le vel.  Op t oelect ronic s  co nversi on  ( f irst  the  i nco m i ng  sig nal  is  c onve rted   into   th e  el ect rical   sig nal  a nd   then  al l t he pr oc essing  is  done  in  el ect rical   m edium  an d  the n  the si gn al  is fi nally  co nverte d  to  op ti cal  form  f or   furthe r  tra ns m i ssion)  inc rease s  the  delay .  Al l  conve ntion al   log ic   ci rc uits  use   optoele ct r onic s  co nversi on.   T o  ov e rc om e  t hat  we  ne ed  opti cal   processin g  el e m ents  in  w hic h  opti cal   proce ssing   el em ents   is  no t  re qu ire d.  Us e   of  opti cal   lo gic   gates   ( o ptica l  XO R   gates ) i s   central  t o t he  de velo pm ent  of  desig ning   ci rcui ts  wh ic h c an   e ns ure   secur e   tra ns m i ssion  of  data.   Op ti cal   com m un ic a ti on  at   a  sp ee d  of   10  G B/ s  us in g  e ncry ption   a nd  dec ryptio n  ci rcu it s  was   de m on strat ed  by  Ju ng  [ 2].   The   s ecur it y  of  op ti cal   sign al   reli es  m a inly   on   t he   physi cal   pro per ti es  of   t he  sig nal  an d  not  on  the  c om pu ta ti on al   co m plexit y  as  in  so ft war e  syst e m s.  The  proces s  of   high - sp ee d   op ti cal   com m un ic at ion   posses   a  l ot  of  pr ob le m s  lik e  requirem ent  of  optoele ct r oni cs  c onve rsion  a nd  t he  data  rate  is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2722 - 3221   Com pu t. Sci.  I nf. Tec hnol. ,   V ol. 2, N o.   1, M arch 2 021 :  1 1   –   1 5     12   lim it ed  beca use   of  t he  i nh e re nt  ti m e  con sta nts  dicta ti ng   la ser  dynam ic s.  Also ,   it   has  a   sm a ll   nu m ber   of  use r   adjusta ble  par a m et ers  (lo w   soft - key   dim ension)  su c h  that  s ecur it y  reli es   a l m os t  entirel y  on  the   ina bili ty  of  a n  eaves droppe r  t o ob ta in  sim i lar  laser  h a rdwa r e ( i.e.   on t he h ard key)  as e xp la ined  in  [3].       2.   PRI NC I PLE   OF THE P ROP OSED  MOD EL   The   pr opos e d  m od el   w orks   on  t he   pri nci ple  of  us in g  opti cal   lo gic  gates  f or  t ran sm issi on  wh ic h  al lows  us   t o  us e   the   te chn i qu e   of  op ti cal   enc ryptio n  and  decr y ption  to   dista nces   up to  300  km .  T his  ca n  be   achie ve d  by   us in g  distrib ut ed  Ra m an  am p li fier.  T he  distr ibu te d  Ra m an  a m plifie r - ba se d   lo gic g at e  pr ov i des  us   a   m e thod  to  hav e  high  s pee d  tra ns m issi on   to  ve ry  la rg e  distances.  The  po sit io nin g  of   of   t he  pat h  le ngth  diff e re nce  of   t he   sign al s   go i ng  t o  t he   in pu t   to   Ram an  am plifi er  is   done   in   a   way   s o  that  t he   total   powe r   go e s  at   one   outpu t   at   par ti cula r  opti cal   fr e qu e ncy.  E xtrem e  patte rns  will   be  f orm e d  due  t o  m isa dj us te d  beam s  in  bo t h  ou t pu ts  wh ose   sh a pes  will   be  aff ect ed  by  cha ng e s  in  pat h  le ng t h  di ff e ren ce .  Wh ereas  t he  distrib ution   of  ov e rall   powe rs  on   t he  ou t pu ts  m ay   no t  change  w he n  data  signa ls  are   la un c hed   i nto   the  Ra m an  a m p li fier  carrier  de ns it y  and   as  a  r esul t   the  refract ive  i nd e x  of   the   m e diu m   gets  c ha nged .  This   cau se s  a  c ha nge  of  phase   over   the   c on t ro l   sig nal  c ounter - pro pag at in g  th r ough  the  Ra m an  am plifie r  (contr ol  sig nal)  ac cordin g  to   the  changes  i n  the  intensit y  of   t he   input   data sig nals.     Appro pr ia te   a djust m ents  of   th e  opti cal   powers  a nd  the  bias  c urren ts  or  by  de sign i ng   t he  pa ram et ers  of   the  Ram an  distribu te d  am pl ifie r,   the  c on t ro l  sig nal  fro m   the  two  Ra m an  a m plifie rs  can  inter fer e   ei the r   const ru ct ively   or   destr uctivel y.  This  directl y  per f or m s  the  log ic   X OR  op erati on   of   t he  two  i nput  d at a  sign al s  wh ic h  is  basic  el e m ent  us ed   f or  opti cal   enc r ypti on   an d  dec ryptio n  proces s.   T he  si gn al   r ecei ved  is  filt ered  by   the  help  of  a  ra ise d  cosi ne  filt er  w hich  m inim iz es  the  intersym bo l  interfe ren ce .  The  e nc rypted  si gn al  obtai ne d  from   the  filt er  is  tra n sm i tt ed  by  si ng le   m od e   fi ber  al on g  wi th  Fi ber  B ragg   gr at in g  ( w hich   com pen sat es  f or  the  disp e rsion  ca use d).  T he n  the en cry pted  si gnal   is  transm it ted   f urt he r  usi ng   am plifie rs  to m ai ntain  it s  am pl it ud e  and   is  decr y pted  to  get  back   t he  ori gina l  data  sign al .   Th e  st ru ct ur e  of   the  decr y ption   ci rc uit  is  alm os t  sa m e  to   that o f  the  en c r ypti on  a nd it  to o  c onsist s of  opti cal  coup le r s  al ong wit h  Ra m an  am plifie rs,  E DF A  and  f il te rs.       3.   E X PLA NA TI ON  OF  C IRCUIT  DI AGRA M  F OR  OPTIC AL  EN CRY PTION  A N D   DEC RYPT IO N  P ROCESS   AT 50 Gb/ S   In  the   propose d  desi gn  distribu te d R am an a m pl ifie r i s  us e d  beca us e   of  t he   fact   that  Ra m an a m plifie rs   po s sess   a  wide r  ba nd  as   com par e d  to   ED F A  or  S O A  ,  R a m an  am plifier   w orks  f or  al m os t  al l  wav el eng t hs  wh e reas   the   E DFA  w orks   f or  (15 25 - 1565  nm )  and  ( 1570 - 1610   nm ). Also  it   e nab le s   distrib uted   am plifi cat io n  within   the  t ra ns m itti ng   fi ber,  i.e.   hi gh e r  pum p  powe r  ( ~ >  30  dBm )  as  com par ed   to   EDFA( ~ 25  dBm )  or  SOA( ~ 4.5  dB m )  wh ic h  help s  us  to   m ai ntain   t he   po wer  le vel  up  t o  la rg e   distances   a nd  c an  i ncr ea se  t he   le ngth   of   s pa ns   bet we en  the  am plifie rs  an d  re ge ner a ti on   sit es.   Als o,   Ram an  am pli fier  can  be  us e d  to  e xten d  Er biu m - dope d  Fi ber   A m pl ifie r   ( E DFAs )   a nd  is  c om pat ible  with  sing le   m od e  fi ber.   T he  only   im po rtant  draw back  of   Ram an  am plifi er  over   ot her  a m pl ifie r  is  t hat  it   re qu i res  pu m p  la sers  with   hi gh  op ti cal   powe r  (>   1  w at t)  with   relat ed  t her m al  m anag em ent  i ssu es   an d  it   is  c os tl ie r  as   c om par ed   to   oth er   a m pl ifie rs.   Ci rc uit  dia gr am   for   op ti cal   encr y ption an d dec ryptio n  at   50 G B/ s   is  sho wn in Fi gure  1.         Figure  1. Ci rcui t  diagr am  f or  op ti cal  e ncr ypt ion  a nd  decr y pt ion  at  50 G B/ s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Com pu t. Sci.  I nf. Tec hnol.       13     Impact  o f e ncr yption a nd  dec ryptio n  te ch niques f or   high s pe ed op ti cal  do ma i n … ( Ch akr esh  K umar)   3.1.   Encr yption   pr ocess   In   t his  desig n  da ta   in  the  retu r n  to   zer o  ( RZ )  form at   is  giv en   as  in pu t  at   50  Gb /s  with  t he  he lp  of  a  la se r  so urce.   T he  si gnal   is  delay ed  a nd  both   the   ori gin al   a nd  the   de la ye d  sig n al   is   give n  as  i nput  to  the   opti cal   c oupler  al ong  with   the   s plit te r  w hich   the n  sp li ts  t he   sig nals   w hich   is  t hen  giv e n  to  t he   er biu m   dope d  fi ber  am plifie r .   The  outp ut  sig nal  is  t hen  gi ve n  as   in put  to   the  distrib uted   Ra m an  a m plifie r  w hich   the n  increa ses  t he  ou t pu t   powe r  s o  that   t he   sig nal  ca n  be   tra ns m itted  t o  la rg e r   dista nc es.  The   ou t put  sig nal  from   the   distri bu te d  Ram an  a m plifie r  is  filt ered   out  by  us i ng   a  raised  c osi ne  filt er  an d  th e  encr y pted  sig nal  is  passe d  th rou gh   a  si ng le   m od e  fiber   ( SMF)  along  with  f ibe r  B ragg  gr at in g   ( FBG )   to e nsur e m ini m u m  loss  of sig nal.     3.2.   Decry pt i on   pr ocess   The  e ncr y pted   sign al   a fter  pas sing  it   thr ough  sing le   m od e  fi ber  al ong  with   f iber   Bra gg  gr a ti ng   is  a gain   giv e n  as i nput t o dist rib uted  R a m an  am plifie r  so  a s to  en s ure  that the  po we r  level d oes  not  dro p  an d  t he  si gn al   is  not  lost.   Th e  decr y ption  pr oc ess  is  qu it e  si m il ar  to  the  e nc ryptio n  proce ss.  T he  si gnal   f ro m   a m plifie r  is  gi ven  as  input  to  the  op ti cal   co uple r   al ong  with  t he   sp li tt er  an d  ou tpu t  sig nal  is  gi ven   as  i nput  to  E DF A  an d  t hen   it s   ou t pu t  is  giv e n  as  input  to  dis tribu te d  Ra m a n  am plifie r.   Th e  sign al   f r om   Ram an  a m plifie r  is  giv e n  as  i nput  to  the r ai se d  c os i ne fil te r  w hich   then give s  bac k  the  origi nal dat a sign al .       4.   E X PLA NA TI ON  OF  C IRCUIT  DI AGRA M  F OR  OPTIC AL  EN CRY PTION  A N D   DEC RYPT IO N  P ROCESS   AT 10 0 Gb/S   The  m ai n  di ff e ren ce   be twee n  the  ci rc uit  at   50  GB/ s  a nd  the   ci rcu it   at   10 0  Gb /s   is  that   the   ci rcu it   f or   desig ning  the   transm issi on   ci r cuit  for  100  G b/ s  is  that  it   do es   no t  re qu ire   an   EDFA .   Inste ad   it   us es  a n  at te nuat or   so  as t o  e nsure t hat the pow e r l evel add e d due t o  no ise  is  not t oo  m uch .  Al so ,   the si gnal  used for  e ncr y pt ion  is  diff e re nt  tha n  that  use d  in   th e  ge ne rati on  of  e ncr y pted   si gn al .   Ci rc uit  di agr am   for  opti cal   encr y ption  an d  decr y ption at  100 GB/s   a s s hown in Fi gure  2 .         Figure  2. Ci rcui t diagr am  f or  op ti cal  e ncr ypt ion  a nd  decr y pt ion  at  100 GB /s       4.1.   Encr yption   pr ocess   In   t his  de sig n  data  in  th e  RZ form at   is  giv en   as  in pu t  at  1 00   Gb /s wit h  t he  help  of  a  la ser  so urce.   The   sign al   is  delay e d  an d  bo t h  the  or i gin al   an d  th e   delay ed  sig na l  is  giv en  as  i nput  to  t he  opti c al   coupler  al on g  with   the  sp li tt er  w hich  the n  sp li ts  the  sig nals  w hi ch  is  then  giv e n  to  the  at te nu at or .   T he  ou t put  sign al   is  the n  gi ve n  as  input  to  the   distrib uted  Ra m an  a m plifie r  wh ic h  the n  inc reases  the  ou t pu t  powe r  s o  th at   the  sign al   c an  be   transm itted to  larg e r dist ances . T he o utput si gn al  fro m  the  di stribu te d R am an  am plifie r  is  filt ered   out  by  us i ng   a  raised  c os ine   filt er  an d  the  encr y pted  si gnal   is  passed   t hroug h  a  SMF  al ong  with  FB G  to  ens ur e   m ini m u m   loss   of   sig nal.     4.2.   Decry pt i on   pr ocess   The  e ncr y pted  sign al   a fter  pas sing   it   th r ough  sing le   m od e  fib er  al on g  with   F iber  Br ag g  gr at ing   is  a gai n  giv e n  as i nput t o dist rib uted  R a m an  am plifie r  so  a s to  en s ure  that the  powe r  level d oes  not  dro p  an d  t he  si gn al   is  not  l os t.   Th e  decr y ption  pr oc ess  is  qu it e  si m il ar  to  the  e nc ryptio n  proce ss.  T he  si gnal   f ro m   a m plifie r  is  gi ven  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2722 - 3221   Com pu t. Sci.  I nf. Tec hnol. ,   V ol. 2, N o.   1, M arch 2 021 :  1 1   –   1 5     14   as  in pu t  t o  t he  op ti cal   c oupler   al ong  with   the   sp li tt er  a nd  outpu t  si gn al   is  gi ven  as  in put  t o  at te nuat or  a nd  th e n  it s  ou t pu t   is  giv en   as   in pu t  t o  di stri bu te d  Ra m an  am plifie r.   The   sig nal  fro m   Rama n  am pl ifie r  is  giv e n  a s  in pu t   to the rai sed  c osi ne  filt er  w hich  the n give s  ba ck  the  origi nal  data sig nal.       5.   RESU LT S   A ND D I SCUS S ION   5.1.   Out p ut fi gu re  at  50 Gb/s   The  gr a ph  is  a  plo t  of   powe r  of   i nput  si gn al ,   delay ed   si gnal   an d  the   enc rypted  si gnal   at   50  Gb /s  wi t h  resp ect  t o  th e ti m e in n a nosec onds ,  as s how n i n  Fi gure  3 .     5.2.   Out p ut fi gu re  at  100 Gb/s   The  a bo ve  gr a ph  is  a   plo t  of  powe r  of  in put  sig nal,  delay e d  si gn al   an d  th e  enc rypte d  si gn al   at   100  GB/s wit h res pe ct  to  the  tim e in n a nosec onds , as  s how n  i n  F igure  4 .         Figure  3.  O utput fi gure at  50  Gb /s     Figure  4.  O utput fi gure at  10 0 G b/s       6.   CONCL US I O N   This  pa pe r  pro po s ed  th e  ci rcui t  fo r  ca rr yi ng  ou t  the  opti cal   com m un ic at ion   at   50  G b/s  a nd   100  G b/s  al ong  with  t he   us e   of  e ncr y pt ion   a nd  decr y ption  te ch niqu es  to  e nsure   se cur e d  tr ansm issi on.  T he  sim ulati on   resu lt s  for  the   ci rcu it s  at   ultrafast  s pee ds   are  al so  dem on strat ed   in  t he   pa per.  T he  s ecur e d  si gn al   can  be   su ccess fu ll y  tr ansm itted  to  m or e   tha n  300  km   witho ut  a ny  dec rease  i n  th e  qual it y  of   sign al .   T he  s ugge ste d  ci rcu it   incl ud e s  the   us e   of  di stribu te d  Ra m an  am plifie r,   E rb i um - do pe d  fi ber  am plifie r  ( EDFA ) ,  si ng le   m od e   fiber   al ong  with  f ibe r  Bra gg  g rati ng  an d  opti cal   com bin ers  an d  at te nuat or s .  The se  res ults  are  obta in ed  i n  accor da nce  with  the   ex pectat ion s   an d  ac co rdi ng   t o  the   be ha vior  s how n  by  the  el em ents  us ed  in   the  pro pose d  ci rcu it   a nd  ca n  be  us e d  in  fu t ur e   opti cal   com m un ic at ion   ci rc uits  t o  enab le   hi gh  s peed  sec ur e d  op ti cal   com m un ic at ion  to  lar ge dist ances.       REFRE NC E S   [1]   S.  Singh,  Lovkes h,   X .   Ye,   R .   S. K al er .   “ Design  o f  Ultra fast Enc r ypti on  and  De cr ypti on  Circ u it s fo r  Secur ed  Opti cal   Networks .”   in  IE EE   Jou rnal  of   Q uantum  Elec tron ic s ,   vo l. 48, no.  12,   pp .   1547 - 15 53,   De c. 2012.   [2]   Y. J.  Jung ,   C. W .   Son ,  S.  Lee ,  S.   Gill ,   H . S.  Kim ,  N.  Park .   “ Dem onstrat ion   of  10   GB/ s  al l - opt ic a l  enc r y p ti on  an d   dec r y pt ion  s y st e m   uti li z ing  SO A  XO R  logi c  g at e s . ”  J . Opt.   Quant um  El e ct ron ,   vo l.   40 ,   no.   56 ,   pp .   425 – 430 ,   Apr   2008 .   [3]   O.  Bushkila ,  A.   E y al ,   M.   Shat if .   “ Secur e   comm unic a ti on  inn  fi ber   opt ic   s y stem s  via   tr ansm ission  of  b roa d - b an d   opti c al   no ise.”   O pt.   Ex p .   vol .   16 ,   no.   5 ,   pp .   3382 - 3396 ,   Mar . 2008   [4]   G. D.  VanW igg er en ,  R.   Ro y .   “ Co m m unic at io n  wi t h  Chao ti c   la sers . ”  S cienc e .   vol .   2 79,   no .   5354,   pp .   1198 - 1200,   1 998 .   [5]   Nuha  Mahm oud  Ibra h im,   Am in  Am bedka r .   “A   Com par ison   of   Opti ca l   Am pli f ie rs  in   Optical   Com m unic at ion   S y stems ,   EDFA ,   SO A  and   RAM AN . ”  Inte rnat io nal  Journal  o f  C urr ent   Re search .   v ol .   6,   no .   9,   pp .   8738 - 8741 ,  201 4 .   [6]   L. T ancevski,  I.   Andonovic,   J.   Budin .   “ Secur e   opti c al  net work   ar chi t ec tu res  u t il izing  w ave l en gth  hopping /t im e   sprea ding code s . ”  IE EE P hoton   Technol.Let t ,   vo l.  7,   pp .   573 - 575 ,  1995 .   [7]   T. H.   Shake .   “ Secur ity   per form an ce   of   opt ic a l  CD MA   aga inst  ea v e sdropping, ”   J .   of   Light  wa ve  Tec hnol .  vo l.  23,   pp .   655 - 670 ,  2005 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Com pu t. Sci.  I nf. Tec hnol.       15     Impact  o f e ncr yption a nd  dec ryptio n  te ch niques f or   high s pe ed op ti cal  do ma i n … ( Ch akr esh  K umar)   [8]   Yogesh  Chaba,  R. S. K a le r ,   “ Co m par ison  of v arious   dispersion  c om pensa ti on  te c hnique s  at  high   bit   r ate us ing   CS RZ  form at ”  Opti k ,   v ol.   121 ,   no .   9 ,   pp .   813 - 817 ,   2010 .   [9]   Arg y ris,   Apos tol os  &  S y vrid is,  D.  Larger,  L a ur ent   &  Annova z zi - Lod i,   V al er io ,   Col et,  P.   Fis c her ,   Ingo,   G arc i a   Ojal vo,   Jordi  Mi rasso,  Cla udio  P esque ra,  Lui s  Sh ore ,   Al an.   “ Cha os - base d  communic a ti ons  at   h ig h  bit   ra te s  using   comm erc ia l   fib re - optic  l inks. ”   N ature .  vo l.  438 ,   p.   343 - 6 ,   2005 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.