I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   8 ,   No .   3 J u n e   201 8 ,   p p .   1875 ~ 1 8 8 1   I SS N:  2088 - 8708 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ec e. v 8 i 3 . p p 1 8 7 5 - 1881           1875       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   Perf o r m a nce  I m p ro v e m en for  H y b rid  L - ba nd  R e m o te  Erbiu m   Do ped F ib er A mplifier/Ra m a n   usi ng  P ha se M o dula tor       N e lid y a   M d.  Yus o f f 1 ,   A.   H .   S ula i m a n 2 ,   Su m ia t y   A m bra n 3 ,   Azura   H a m za h 4 ,   M .   A.   M a hd i 5   1 Ra z a k   S c h o o o f   En g in e e rin g   &   A d v a n ta g e d   T e c h n o l o g y ,   Un iv e rs it T e k n o lo g M a lay sia   Ku a la  L u m p u r,     Ja lan   S u lt a n   Ya h y a   P e tra,  5 4 1 0 0   Ku a la L u m p u r,   M a lay sia   2 In stit u te  o f   P o w e En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   T e n a g a   N a sio n a l,   Ja lan   IKRA M - UN I T EN,   4 3 0 0 0   Ka jan g ,   S e lan g o r,   M a lay sia   2, 5 W irele ss   a n d   P h o to n ics   Ne tw o rk s Re se a rc h   Ce n ter,  F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   P u tra M a la y sia ,     4 3 4 0 0   S e rd a n g ,   S e lan g o r,   M a lay s ia   1, 3, 4 M a lay sia   Je p u n   In tern a t io n a l   I n stit u te  o f   T e c h n o lo g y ,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia   Ku a la L u m p u r,     Ja lan   S u lt a n   Ya h y a   P e tr a ,   5 4 1 0 0   Ku a la L u m p u r,   M a lay sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   15 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Ma y   2 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Ma y   9 ,   2 0 1 8     W e   h a v e   d e m o n stra ted   th e   p e r f o r m a n c e   i m p ro v e m e n o f   L - b a n d   h y b rid   re m o te  Erb iu m - d o p e d   f ib e a m p li f ier  b y   in tro d u c in g   a   p h a se   m o d u lat o to   su p p re ss   t h e   stim u late d   Bril lo i u n   sc a tt e rin g   (S BS e ff e c in   th e   tra n sm issio n .   T h e   tran sm is sio n   g a in   h a im p ro v e d   b y   1 2 . 6 5 d B   w h il e   th e   n o ise   f ig u re   h a s   re d u c e d   b y   4 7 . 1 d w h e n   0 d Bm   sig n a p o w e i g e n e ra ted   a 1 5 9 0 . 0 5 n m   w a v e len g th .   F u rth e rm o re ,   th e   o p t ica sig n a l - to - noi se   ra ti o   h a im p ro v e d   f ro m   7 . 8 1 d t o   2 9 . 7 2 d w h e n   th e   sig n a p o w e is  v a ried   f ro m   - 30 d Bm   to   0 d Bm .   B y   i m p le m e n ti n g   a   p h a se   m o d u lato to   th e   i n p u sig n a so m e h o w   a b le  to   p ro d u c e   b e tt e p e rf o rm a n c e   re g a rd in g   g a in ,   n o ise   f ig u re   a n d   o p ti c a sig n a l - to - n o ise   ra ti o ,   e sp e c ially   a th e   h ig h e sig n a p o w e a s   th e   g a in ,   h a b e e n   tran sf e rre d   to   th e   S t o k e s sig n a a n d   th e   a m p li f ied   sig n a l.   K ey w o r d :   H y b r id   r e m o te  er b iu m - d o p ed   f ib er   a m p li f ier     L - b an d     P h ase  m o d u lat io n   tec h n iq u e   SB S su p p r ess io n     Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Nelid y Md .   Yu s o f f   R az ak   Sc h o o l o f   E n g ieer i n g   a n d   A d v an ce d   T ec h n o lo g y ,   Un i v er s iti T ek n o lo g i M ala y s ia ,     J alan   Su lta n   Ya h y P etr a,   5 4 2 0 0   Ku ala  L u m p u r ,   Ma la y s ia.   E m ail:  n elid y a. k l @ u t m . m y       1.   I NT RO D UCT I O N       O w in g   to   th e   e v er   i n cr ea s i n g   d em a n d   a n d   g r ea ter   b an d w id t h   i n   telec o m m u n icatio n   s y s te m   lead s   to   th lo n g er   d is ta n ce   o f   tr an s m is s io n   d i s ta n ce   in   o p tical  co m m u n icatio n   s y s te m .   Ho wev er ,   th e f f ec o f   atten u atio n   an d   d i s p er s io n   in   th e   tr an s m is s io n   f ib er   ca n n o b eli m in ated   a s   t h e   s i g n al  li g h t   p r o p ag atin g   th r o u g h   it.  T h is   r esu lt s   in   s o m d esig n s   o n   d is cr ete  an d   r em o te  o p tical  am p li f ier   p ar ticu lar l y   in   C - b an d   [ 1 ] [ 2 ] ,   S - b an d   [ 3 ]   an d   L - b an d   [ 4 ] - [ 6 ]   r eg io n   to   o v er co m th i s   ef f ec t.  T h d is p er s io n   ef f ec ts   c an   b eli m in a ted   b y   in tr o d u ci n g   d is p er s io n   co m p e n s ati n g   g r ati n g ,   ze r o   d is p er s io n   f ib er   as   w ell  a s   d i s p er s io n   s h i f ted   f ib er .   T h ese  tech n iq u es  i m p r o v t h s ig n al   p er f o r m a n ce   w h e n   it  r ea ch e s   th tr an s m is s io n   e n d s .   H y b r i d   R a m a n /ED F is   o n o f   t h tech n iq u e s   t h at  ar u s ed   to   i m p r o v t h g ain   e f f icien c y   f o r   th L - b an d   w it h   th i n teg r atio n   o f   R a m a n   a m p lific atio n   i n   t h r em o te  er b iu m   d o p ed   f ib er   a m p l if ier   ( R - E DF A )   [ 7 ] [ 8 ]   E DF A s   h a v in tr o d u ce d   lo n g er   tr an s m is s io n   le n g t h   d u to   its   ca p ab ilit ies  o f   i m p r o v in g   th s i g n a l   g ain   f o r   ev e n   an o t h er   th o u s an d s   o f   k ilo m e ter s .   Ho w e v e r ,   th is   also   w il l   in tr o d u ce   v ar iet y   o f   f ib r e   n o n li n ea r itie s   s u c h   as  s ti m u lat ed   B r illo u in   Scatter in g   ( SB S)   [ 9 ] ,   R am a n   s ca tter in g   [ 10 ]   an d   o th er s .   T h p h ase  n o is w ill  f ir s t l y   i n cr ea s d r as ticall y   a n d   th e n   g r ad u al l y   b ec o m f lat  w h e n   th i n p u p o w e r   is   ab o v th SB th r es h o ld .   Ma n y   m et h o d s   h a v b ee n   in tr o d u ce d   to   s u p p r ess   th SB s u c h   as  b y   u s i n g   p h a s m o d u lat io n   [ 11 ] f ib er   B r ag g   g r ati n g   [ 12 ] ,   u s i n g   lin ea r l y   c h ir p ed   d io d las er   [ 13 ] ,   an d   etc.   H o w ev er ,   p h ase  m o d u latio n   i s   a m o n g   th s i m p lest   tec h n iq u an d   v er y   e f f ec ti v e.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   3 J u n e   201 8   :   1 8 7 5     1881   1876     T h is   p ap er   r ep o r ted   o n   th u s o f   p h ase  m o d u lato r   to   s u p p r ess   th SB e f f ec in   t h L - b a n d   h y b r id   R - E D F A .   A   p h ase  m o d u lato r   w it h   f iv d i f f er e n to n e s   s el ec tio n   ch a n n e ls   h a s   b ee n   in tr o d u ce d   at  th in p u t   s ig n al  to   o v er co m t h SB e f f ec i n   t h tr a n s m is s io n .   B y   u s in g   th is   s i m p le   tech n iq u e,   th e   w o r k   h a v p r o v en   th at  t h a m p l if ied   s ig n al  g ai n   h as  i m p r o v ed   s i g n if ica n tl y   a s   w ell  a s   t h d is tr ib u ted   R a m an   g ain   a n d   t h n o i s f i g u r e.       2.   E XP E R I M E NT A L   SE T UP   Fig u r 1   s h o w s   t h ex p er i m en tal  s e tu p   f o r   r e m o te  E DF A   u s in g   s in g le  w a v ele n g th   d is p er s io n   co m p e n s at in g   g r ati n g   ( DC G) .   I co n s i s ts   o f   T u n ab le  L aser   So u r ce   ( T L S),   R a m a n   P u m p   Un it  ( R P U) ,   o p tical  s p ec tr u m   a n al y ze r   ( OS A )   an d   Op tical  P o w er   Me ter   ( OP M)   as th o p tical  d ev ices i n v o lv ed   in   th is   e x p er i m e n t.    W h ile  f o r   p ass i v o p tical  co m p o n en ts   co n s i s o f   w a v elen g th   d iv i s io n   m u lt ip lex i n g   ( W DM ) ,   C / L   b an d   co u p ler s ,   L - b an d   is o lat o r ,   L - b an d   cir cu la to r s   an d   D C G.   A n   E r b iu m   d o p ed   f ib er   w it h   n u m er ical   ap er tu r o f   0 . 2 2 ,   m o d f ie ld   d ia m eter   o f   6 . 2 μ m ,   E DF  w it h   p e a k   ab s o r p tio n   co e f f ic ien o f   3 9 d B / m   at     1530 n m   a n d   cu o f f   w a v ele n g t h   o f   9 2 3   h as  b ee n   u s ed   as   th g a in   m ed i u m   t h r o u g h o u t   th ex p er i m en t.    41 k m   T r u e w a v s in g le  m o d f ib er   ( SMF)   h as  b ee n   u s ed   to   g en er ate  th R a m an   a m p li f icat i o n   w h e n   t h p u m p   lig h g e n er ates  f r o m   th R P p r o p ag ates  th r o u g h   it.  I n   th is   ex p er i m e n t,  th p u m p   lig h is   p r o p ag ated   in v er s el y   w it h   th e   s i g n al  l ig h t   g e n er ated   f r o m   t h T L S.  1 5 9 0 . 0 5 n m   s ig n al   li g h t   w il b p r o p ag ated   in to   t h e   DC a n d   it  w ill  co m p e n s a te  t h t o tal  d i s p er s io n   d u r i n g   t h l ig h p r o p ag atio n .   F u t h er m o r e,   p h ase  m o d u la to r   h as  b ee n   p lace d   j u s af ter   th T L to   o v er co m th s ti m u lat ed   B r illo iu n   s ca tter in g   ef f ec in   th tr an s m i s s io n   lin e.   T h p u m p   li g h a n d   t h e   s ig n al  l ig h w i ll  b m u l tip lex ed   to g et h er   u s i n g   C / L   co u p l er   f o r   d o u b le  p ass   a m p li f icatio n   w h e n   p r o p ag atin g   t h r o u g h   th at  E D F.  T h am p li f ied   s i g n al  w i ll  t h en   b cir cu lated   u s in g   a   cir cu lato r   in to   th e   R a m a n   g ai n   m ed iu m   b e f o r p r o d u cin g   t h o u tp u t h at   is   m ea s u r ed   u s in g   a n   O S A .   T h OS A   w ill  b u s ed   t o   m ea s u r th o u tp u p er f o r m a n ce   s u c h   as  tr an s m is s io n   g ai n ,   R a m a n   d is tr ib u ted   g ai n ,   n o is f ig u r e,   o p tical  s ig n al - to - n o is r atio   an d   R E DF A   g ai n .                                             Fig u r 1 .   T h ex p er im e n tal  s e t u p   o f   th r e m o te  E D F A   u s i n g   s in g le  w a v ele n g t h   d is p er s io n     co m p e n s at in g   g r ati n g .       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O NS   Fig u r 2   s h o w s   t h tr an s m is s i o n   g ai n   o f   t h a m p li f ied   s i g n a w h en   t h i n p u s ig n al  p o w er   is   v ar ied   f r o m   - 30 d B m   to   0 d B m   w h e n   t h p h ase  m o d u lato r   is   n o i m p le m e n ted   in   t h s et u p .   T h m e asu r e m en is   ta k e n   at  P o in A   af ter   th s i g n al  h as  g o n th r o u g h   t h d o u b le  p ass   am p li f icat io n   in   t h E DF A   an d   R a m a n   a m p li f icati o n   a f ter   p r o p ag atin g   t h r o u g h   4 1 k m   SMF.  A l o w   in p u s i g n al  w h ic h   is   eq u al  to   - 30 d B m ,   t h e   tr an s m is s i o n   g ai n   o b tain ed   is   ar o u n d   4 1 . 4 d B   an d   it  k ee p s   r ed u cin g   a s   th s i g n al  p o w e r   in cr ea s es.  A t h e   h ig h e s s ig n al   p o w er ,   w h ic h   i s   ar o u n d   0 d B m ,   t h tr a n s m i s s i o n   g ai n   o b tain ed   is   ar o u n d   8 . 5 d B .   A s   ca n   b s ee n   in   Fi g u r 2 ,   th g ai n   r ed u ce d   tr e m en d o u s l y   a s   th i n p u s i g n al  in cr ea s e s .   T h is   is   d u to   th p r esen ce   o f   SB R P 1 4 9 7   n m   C o u p ler   E DF   T L   C o u p ler   OP M   L - b an d   is o lato r   B   OS A   A   4 1   k m   SMF   W DM   P h ase  Mo d u lato r   DC G   PM   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       P erfo r ma n ce   I mp r o ve men t fo r   Hyb r id   L - band   R emo te  E r b iu Do p ed   F ib er     ( N elid ya   Md .   Yu s o ff )   1877   ef f ec w h ic h   i s   m o r ap p ar en t   at  h ig h   i n p u s ig n al  w h er t h g ai n   h as   b ee n   tr a n s f er r ed   to   th Sto k e s   s ig n a l   an d   th a m p l if ied   s ig n al.   T h is   f i n all y   b r i n g s   to   in ac c u r ac y   to   th d ata  o b tain ed   d u to   th is   S B S e f f ec t s .         Fig u r 2 .   T r an s m i s s io n   g a in   at   d if f er e n t s i g n a l p o w er   w it h   S B S o cc u r r en ce         Fig u r 3 .   Ou tp u s p ec tr u m   w it h   SB S e f f ec t a t d i f f er e n t si g n a l p o w er       Fig u r 3   s h o w s   t h o u tp u s p ec tr u m   t h at  i s   o b s er v ed   at  p o in A   w h er t h SB e f f e ct  ca n   b m ea n in g f u ll y   o b s er v ed   w i th   0 . 1 n m   r e s o lu tio n   b a n d w id t h   a t   o p tical  s p ec tr u m   an al y ze r T h ac c u m u la tio n   o f   th tr an s m is s io n   g ain   t h at  i s   c o n tr ib u ted   b y   th R - E DF A   g ai n   an d   t h R a m a n   a m p li f icatio n   co n tr ib u te s   to   th e   p r esen ce   o f   t h is   SB e f f ec t.  T h s u m m atio n   o f   th e s t w o   co m p o n e n t s   e x ce ed s   t h th r es h o ld   f o r   t h SB to   tak p lace .   T h n ar r o w   lin e w i d th   o f   th p r o p ag atin g   s ig n al  a ls o   co n tr ib u ted   to   th o cc u r r en ce   o f   th is   SB S.  A l o f   t h ese  r ea s o n s   in d u ce d   th e   p o w er   tr an s f er r ed   f r o m   th o r i g in al  s i g n al   to   t h f ir s t - o r d er   Sto k s i g n al  w h ic h   i s   ar o u n d   1 0 GHz   o r   0 . 0 8 n m   s p a cin g .   I ca n   b co n cl u d ed   th at   th SB e f f ec is   m o r p r o m i n en a lo w er   in p u s ig n al  d u to   t h s i g n al  a m p li f icatio n .       Fig u r 4   an d   Fi g u r 5   s h o w   t h n o i s f ig u r ( NF)   a n d   o p tical  s ig n al - to - n o i s r atio   ( OSN R )   w it h   t h e   ex i s te n ce   o f   SB at  d if f er e n s ig n al  p o w er .   I is   clea r l y   ca n   b s ee n   in   th g r ap h s   h a v r ev er s r elatio n s h ip   b et w ee n   ea ch   o th er .   T h NF  s tar ts   to   in cr ea s w h en   t h s i g n al  p o w er   is   in cr ea s ed   w h ile   th OSNR   s tar ts   to   r ed u ce   w h e n   t h s ig n al  p o w er   is   i n cr ea s ed .   T h h i g h est  N o f   5 3 . 5 d B   is   o b tain ed   at  th h i g h e s s ig n al  p o w er   d u to   th n o n lin ea r it y   e f f ec in   th f ib er .   As  th N is   i n c r ea s ed ,   th is   f in al l y   b r in g s   to   t h w o r s OSN R   as   m o r e   n o i s i s   ad d ed   to   th e   a m p lif ied   s ig n al.   W h en   t h s ig n al   p o w er   i s   eq u a l to   0 d B m ,   t h e   OSNR   o f   6 . 3 8 d B   is   0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 -3 0 -2 5 -2 0 -1 5 -1 0 -5 0 S i g n a l   p o w e r   (d B m ) Tr a n s m i s s i o n   g a i n   (d B) - 2 0 - 1 5 - 1 0 -5 0 5 10 15 1589 1 5 8 9 . 5 1590 1 5 9 0 . 5 1591 1 5 9 1 . 5 W a v e l e n g th   (n m ) P o w e r   (d Bm ) dB m - dB m - 10  dB m - 15  dB m - 20  dB m - 25  dB m - 30  dB m 0 . 0 8   nm   Sig n al  d ef o r m a tio n   d u to   SB S   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   3 J u n e   201 8   :   1 8 7 5     1881   1878   attain ed .   So ,   in   o r d er   to   ab o li s h   t h SB e f f ec ts   i n   t h tr an s m i s s io n ,   p h ase  m o d u lat io n   t ec h n iq u h a s   b ee n   in tr o d u ce d   to   b r o a d en   u p   th lin e w id t h   o f   th i n p u s i g n al  b y   i n tr o d u ci n g   f e w   f r eq u e n ci es  to   d r iv th p h ase   m o d u lat o r .           Fig u r 4 .   T h o v er all  NF  w h e n   th s ig n al  p o w er   is   v ar ied   f r o m   - 3 0   d B m   to   0   d B m   w it h   SB S o cc u r r en ce   Fig u r 5 .   OSNR   w it h   t h ex i s t en ce   o f   SB S a d if f er e n t si g n al  p o w er         Fig u r 6 .   T r an s m i s s io n   g a in   a n d   g ai n   i m p r o v e m e n t a f ter   s u p p r ess in g   t h SB S   in   t h tr an s m is s io n   li n e       R ef er r i n g   to   Fi g u r 6 ,   it  i s   cl ea r   th at  t h g ai n   h as  i m p r o v e d   d r asti ca ll y   w h e n   p h ase  m o d u lato r   is   in s ta lled   i n   t h s e tu p .   T h tr an s m i s s io n   g ain   at  0 d B m   s i g n al   is   ar o u n d   2 1 . 1 5 d B   an d   th e   g ai n   h a s   b ee n   i m p r o v ed   b y   1 2 . 6 5 d B   w h en   t h SB h a s   b ee n   s u p p r ess ed .     Fro m   t h ch ar ac ter izatio n ,   it  is   o b tain ed   th at  t h e   SB th r es h o ld   p o w er   is   ar o u n d   8 d B m .   W h e n   t h SB o cc u r r ed   in   th tr a n s m i s s io n   li n e,   p o r tio n   o f   th e   tr an s m itted   l ig h i s   p r o p ag ate d   b ac k   in   t h d ir ec tio n   o f   t h tr an s m it ter .   T h is   r es u lt  in   s atu r atio n   to   o p tical  p o w er   at  th r ec eiv er   as  w ell  a s   p r o b lem s   r elate d   to   b ac k - r e f l ec tio n   in   t h o p tical  s ig n al.   So   th in s tallatio n   o f   th is   p h ase  m o d u la to r   i m p r o v e d   th g a in   tr an s m i s s io n   tr e m e n d o u s l y   esp ec ial l y   w h e n   t h i n p u s i g n al   is   h i g h   (0 d B m ) .   A t   lo w   i n p u s ig n al   w h ich   is   ar o u n d   - 30 d B m ,   t h m ea s u r ed   tr an s m i s s io n   g ain   i s   ar o u n d   4 5 . 1 1 d B   w h er th e   g ai n   h a s   b ee n   i m p r o v ed   b y   3 . 5 3 d B .   Nev er th eless ,   th g ai n   s tar t s   to   r ed u ce   d r asti ca ll y   w h e n   th e   s ig n al   p o w er   g o es  b e y o n d   t h in p u s atu r at io n   p o w er   w h i ch   i s   r e f er r ed   to   as  - 23 d B m   d u to   t h s at u r atio n   ef f ec t.   0 10 20 30 40 50 60 -3 0 -2 5 -2 0 -1 5 -1 0 -5 0 S i g n a l   p o w e r   (d B m ) N o i s e   F i g u r e   (d B) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 -3 0 -2 5 -2 0 -1 5 -1 0 -5 0 S i g n a l   p o w e r   (d B m ) O S N R   (d B) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 -3 0 -2 5 -2 0 -1 5 -1 0 -5 0 S i g n a l   p o w e r   (d B m ) Tr a n s m i s s i o n   g a i n   (d B) 0 5 10 15 20 25 30 35 G a i n   i m p r o v e m e n (d B) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       P erfo r ma n ce   I mp r o ve men t fo r   Hyb r id   L - band   R emo te  E r b iu Do p ed   F ib er     ( N elid ya   Md .   Yu s o ff )   1879       Fig u r 7 .   T h OSNR   w ith   i ts   i m p r o v e m e n t a d if f er e n t si g n al  p o w er   Fig u r 8 .   T h R - E DF A   a n d   n o is f i g u r ( NF)   in   f u n ctio n   o f   s i g n al  p o w er       T h OSNR   to g eth er   w it h   its   i m p r o v e m e n in   t h f u n c tio n   o f   s i g n al  p o w er   h a s   b ee n   s h o w n   i n     Fig u r 7 .   I ca n   b co n cl u d ed   th at  th e   OSN R   i m p r o v e s   e n o r m o u s l y   w h en   t h li n e w id t h   o f   t h p r o p ag ated   s ig n al  i s   b r o ad en ed   u p   u s i n g   p h ase  m o d u lato r   i n   t h s e tu p .   T h OS NR   i n c r ea s e s   p r o g r ess i v el y   f r o m   2 3 . 0 7 d B   to   3 9 . 1 0 d B   w h en   t h s i g n al  p o w er   is   v ar ied   f r o m   - 30 d B m   to   0 d B m .   T h OSNR   is   i m p r o v ed   d r am atica ll y   w h e n   P is   ap p lied   t o   th s etu p   w h e r th i m p r o v e m e n is   f r o m   7 . 8 1 d B   to   2 9 . 7 2 d B   w h e n   th s ig n al  p o w er   i s   v ar ied   f r o m   - 30 d B m   to   0 d B m .   I ca n   b co n clu d ed   th at  th o v er all  p er f o r m an ce   i m p r o v es  w h en   t h e   p r o p ag ated   s ig n al  i s   f r ee   f r o m   th SB S e f f ec t s .   T h R - E DF A   g ai n   d ec r ea s ed   g r ad u all y   f r o m   2 1 . 3 d B   to   1 8 . 3 d B   w h e n   th i n p u s i g n al  is   v ar ied   f r o m   - 30 d B m   to   - 13 d B m   w h en   r e f er r in g   to   Fi g u r 8 .   T h is   R - E D F A   g ai n   is   atta in ed   at  P o r C   in   t h ex p er i m e n tal   s etu p .   Ho w e v er ,   w h e n   t h i n p u s i g n al   r ea ch e s   t h s at u r a tio n   p o in t,   w h ich   i s   ar o u n d   - 13 d B m ,   t h g ai n   s ta r ts   to   r ed u ce   ex tr e m el y   to   1 0 . 5 d B m   at  0 d B m   s i g n al.   T h s at u r atio n   e f f ec is   ca u s ed   b y   t h h i g h er   n u m b er   o f   s ig n al  p h o to n s   t h at  co n tr ib u te   to   th d ec lin i n g   o f   g ain   a th h ig h er   s i g n al  le v els.  T h N p atter n   is   to tall y   in v er s ed   w it h   t h g ai n   p atter n   w h er t h e   NF  k ee p   i n cr ea s i n g   w i th   th e   i n cr e m e n o f   s ig n al   p o w er   as   d ep i cted   in   Fi g u r 2 . W h en   t h in p u s i g n al  i s   at  - 30 d B m ,   t h NF  att ain ed   is   ar o u n d   4 . 6 d B   w h ile  w h e n   at  th h i g h est   in p u s ig n al  ( 0 d B m ) ,   t h NF  o b tain ed   is   ar o u n d   6 . 4 d B .   T h is   is   d u to   th s u p p le m e n tar y   s o u r ce   s p o n ta n eo u s   e m is s io n   t h at  d ev elo p ed   to g et h er   w i th   t h p r o p ag ated   s ig n al .         CO NCLU SI O N   W h av e   d e m o n s tr ated   t h p er f o r m an ce   i m p r o v e m e n t   o f   L - b an d   h y b r id   R - E D F A   w h e n   p h as e   m o d u lato r   i s   i n tr o d u ce d   to   s u p p r ess   th e   SB e f f ec t   in   t h tr an s m i s s io n .   T h tr an s m is s io n   g ain   h a s   i m p r o v ed   b y   1 2 . 6 5 d B   at  0 d B m   s i g n al  p o w er   w h e n   t h ef f ec o f   SB S   is   f u ll y   s u p p r ess ed .   At  th s a m ti m e,   th n o is e   f i g u r i m p r o v es  tr e m e n d o u s l y   f r o m   5 3 . 5 d B   to   6 . 4 d B   at  0 d B m   s i g n al  w h en   t h li n e w id th   o f   t h a m p li f ied   s ig n al  i s   b r o ad en ed   u p   u s i n g   p h ase  m o d u lato r .   B esid es  h av in g   i m p r o v e m e n i n   ter m s   o f   g ai n   a n d   N F,  th e   OSNR   a ls o   s u cc es s f u l l y   i m p r o v ed   f r o m   7 . 8 1 d B   to   2 9 . 7 2 d B   w h e n   t h s i g n al  p o w er   is   v ar i ed   f r o m   - 30 d B m   to   0 d B m .   B y   in tr o d u cin g   p h ase   m o d u lato r   in to   t h is   L - b an d   h y b r id   R - E D F A   h elp s   to   i m p r o v th s ig n al  p o w er   as it r e d u ce d   t h g ai n   co m p et it io n   b et w ee n   t h a m p l if ied   s i g n al  a n d   t h Sto k es  s i g n al   g e n e r ated   f r o m   t h SB ef f ec t.       ACK NO WL E D G E M E NT   T h is   r esear ch   w a s   f in a n cial l y   s u p p o r ted   b y   Un i v er s i ti   T ek n o lo g Ma la y s ia   u n d er   R esear c h   Un i v er s it y   Gr an ( Vo t.  No 1 5 H3 7 )   an d   b y   Min i s tr y   o f   Hi g h er   E d u ca tio n   u n d er   Fu n d a m en tal  R esear ch   Gr a n t   Sch e m ( Vo t.  No : 4 F9 3 6 ) .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   M.   Yu ce a n d   G.   Ye n il m ez ,   " T h co m p ar is o n   o f   t h g ai n   f l atten i n g   tech n iq u es  E D F A   co n f ig u r atio n s   i n   th C / L   b an d , "   Jo u r n a l o f O p to elec tr o n ics a n d   A d v a n ce d   Ma teri a ls ,   v o l.  1 7 ,   p p .   1 4 5 0 - 1 4 5 7 ,   2 0 1 5 .   0 5 10 15 20 25 30 35 40 -3 0 -2 5 -2 0 -1 5 -1 0 -5 0 S i g n a l   p o w e r   (d B m ) O S N R   (d B) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 O S N R   i m p r o v e m e n (d B) 0 5 10 15 20 25 -3 0 -2 5 -2 0 -1 5 -1 0 -5 0 S i g n a l   p o w e r   (d B m ) R -ED F A   g a i n   (d B) 3 5 7 9 11 13 15 N F   (d B) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   3 J u n e   201 8   :   1 8 7 5     1881   1880   [ 2 ]   C .   Mo u n ia,   A .   Ot m a n ,   A .   A .   B ad iaa,   C .   Fah d ,   A .   A .   Vaz q u ez ,   an d   E .   Y.   Mo u n ir ,   " Ga in   f lat n e s s   an d   n o is f ig u r o p ti m iza tio n   o f   C - B a n d   E DF A   i n   1 6 - ch a n n els  W DM   S y s te m   u s i n g   FB an d   GFF,"   I n tern a tio n a l J o u r n a o f E lectrica l a n d   C o mp u ter E n g i n ee r in g ,   v o l.  7 ,   p p .   2 8 9 - 2 9 8 ,   2 0 1 7 .   [ 3 ]   K.   Ka m a k s h a n d   V.   R a s to g i,   " I n h er en tl y   g a in   f latte n ed   S - b an d   er b iu m   d o p ed   f ib er   a m p lif ier   b ased   o n   d u al  co r r eso n an t le a k y   f ib er , "   Op tics   C o mmu n ica tio n s ,   v o l .   2 8 5 ,   p p .   2 8 2 1 - 2 8 2 5 ,   2 0 1 2 .   [ 4 ]   N.   M.   Y u s o f f ,   A .   F.  A b a s ,   S.   Hita m ,   a n d   M.   A .   Ma h d i,  " B id ir ec tio n al - p u m p ed   L - b a n d   er b iu m - d o p ed   f ib er   a m p li f ier   w it h   p u m p   d is t r ib u tio n   tec h n iq u e, "   La s er P h ysics ,   v o l.  2 2 ,   p p .   1 2 5 2 - 1 2 5 6 ,   2 0 1 2 .   [ 5 ]   J .   Yan g ,   X.   Me n g ,   a n d   C .   L i u ,   " A cc u r a tel y   co n tr o an d   f la tten   g ain   s p ec tr u m   o f   L - b an d   er b iu m   d o p ed   f ib er   a m p l if ier   b ased   o n   s u it ab le  g ai n - c la m p i n g , "   Op tics   a n d   La s er  Tech n o lo g y,   v o l.  7 8 ,   p p .   7 4 - 7 8 ,   2016.   [ 6 ]   N.   M.   Yu s o f f ,   A .   F.  A b as,  S.  Hita m ,   an d   M.   A .   Ma h d i ,   " Du al - s tag L - b an d   er b iu m - d o p ed   f ib e a m p li f ier   w it h   d is tr ib u ted   p u m p i n g   f r o m   s i n g le  p u m p   laser , "   Op tics   C o mmu n ica tio n s ,   v o l.  2 8 5 ,     p p .   1 3 8 3 - 1 3 8 6 ,   2 0 1 2 .   [ 7 ]   J. - X.   C ai,   Y.   Su n ,   H.   Z h an g ,   H.   G.   B atsh o n ,   M.   V.   Ma zu r cz y k ,   O.   V.   Sin k i n ,   et  a l. ,   "4 9 . 3   T b /s   T r an s m is s io n   Ov er   9 1 0 0   k m   Usi n g   C + L   E DF an d   5 4   T b /s   T r an s m is s io n   Ov er   9 1 5 0   k m   Usi n g   H y b r id - R a m a n   E DF A , "   Jo u r n a l o f Li g h tw a ve   Tech n o lo g y,   vo l.  3 3 ,   p p .   2 7 2 4 - 2 7 3 4 ,   2 0 1 5 .   [ 8 ]   S.  Si n g h   a n d   R .   S.  Kale r ,   "Flat - Gain   L - B an d   R a m an - E DF A   H y b r id   Op tical   Am p l if ier   f o r   Den s e   W av elen g t h   Di v is io n   M u ltip l ex ed   S y s te m , "   IE E E   P h o t o n ic s   Tech n o lo g Letter s ,   v o l.  2 5 ,   p p .   2 5 0 - 2 5 2 ,   2013.   [ 9 ]   L .   Qil ian g ,   Z .   Yo n g ,   W .   Z i y a n g ,   Z .   R an ,   W .   T ian s h u ,   an d   H.   Mia o ,   "T h eo r etica Stu d y   o n   T im e   Dela y   o f   Slo w   L ig h b y   R e m o d elin g   SB Gai n   a n d   A b s o r p tio n   Sp ec tr u m , "   TELK O MN I K A   ( Teleco mmu n ica tio n ,   C o mp u tin g ,   E lectro n ics a n d   C o n tr o l)   v o l.  1 0 ,   p p .   2 4 4 2   -   2 4 4 7 ,   2 0 1 2 .   [ 1 0 ]   W .   Dap en g ,   L .   Ni n g ,   Y.   A i m e i,  X.   Yi n g x i n ,   an d   W .   Fe n g y u ,   " R a m an   Slo w   L i g h i n   Di s tr i b u ted   R a m an   Fib er   Sen s o r s , "   TELK O MN I K A   ( Teleco mmu n ica tio n ,   C o mp u tin g ,   E le ctro n ics  a n d   C o n tr o l)   v o l.  1 1 ,     p p .   2 4 4 2 - 2 4 4 7 ,   2 0 1 3 .   [ 1 1 ]   H.   S.  P r ad h an   an d   P .   K.   Sa h u ,   " B r illo u in   d is tr ib u ted   te m p er atu r s e n s o r   e m p lo y in g   p h a s m o d u latio n   an d   o p ti m izatio n   tec h n iq u e s , "   Op tik,   v o l.  1 2 6 ,   p p .   7 8 8 - 7 9 4 ,   2 0 1 5 .   [ 1 2 ]   H.   L ee   an d   G.   P .   A g r a w al,   " Su p p r ess io n   o f   s t i m u lated   B r ill o u in   s ca t ter in g   in   o p tical  f ib e r s   u s i n g   f ib er   B r ag g   g r ati n g s , "   Op tics   E xp r ess ,   vo l.  1 1 ,   p p .   3 4 6 7 - 3 4 7 2 ,   2 0 0 3 .   [ 1 3 ]   J .   O.   W h ite,   A .   Vasi l y e v ,   J .   P .   C ah ill,  N.   Sat y an ,   O.   Ok u s ag a,   G.   R a k u lj ic ,   et  a l. ,   " Su p p r ess io n   o f   s ti m u la ted   B r illo u i n   s ca tte r in g   i n   o p tical   f ib er s   u s i n g   a   li n ea r l y   c h ir p ed   d io d laser , "   Op tics   E xp r es s ,   v o l.   2 0 ,   p p .   1 5 8 7 2 - 1 5 8 8 1 ,   2 0 1 2 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS        Ne li d y a   M d   Y u so ff   re c e iv e d   h e B a c h e lo o f   En g in e e rin g   d e g re e   m a jo rin g   in   El e c tri c a l - T e le c o m m u n ica ti o n   f ro m   Un iv e r siti   T e k n o lo g M a lay sia   in   2 0 0 2 .   In   2 0 0 4 ,   sh e   o b tai n e d   h e M S c   in   Dig it a Co m m u n ica ti o n   S y s tem f ro m   L o u g h b o ro u g h   Un i v e rsit y ,   Un it e d   Kin g d o m .   S h e   re c e iv e d   h e P h i n   P h o to n ics   a n d   F i b e Op t ics   S y ste m   En g in e e rin g   f ro m   Un iv e rsiti   P u tra   M a la y sia   in   2 0 1 3 .   S h e   is  n o w   a   se n io lec tu re a U T M   Ra z a k   S c h o o o f   En g in e e rin g   a n d   A d v a n c e d   T e c h n o lo g y .   S h e   h a se rv e d   a a   re v i e w e f o so m e   re p u tab le  jo u rn a ls  a n d   u n ti n o w ,   sh e   h a a u th o re d   a n d   c o a u th o re d   o v e 1 2   sc ien ti f ic  p a p e rs  i n   j o u r n a ls  a n d   1 6   a rt icle in   c o n f e re n c e   p ro c e e d in g s .   He re se a rc h   in tere st  in c lu d e d i sc re te  a n d   re m o te  Erb iu m   d o p e d   f ib e a m p li f ier,   o p ti c a a m p li f iers ,   o p ti c a se n s o rs   a n d   o p ti c a c o m m u n ica ti o n   sy ste m s.   Cu rre n tl y ,   sh e   is  a   m e m b e o f   In stit u ti o n   o f   El e c tri c a a n d   E lec tro n ics   En g in e e r s   (IE EE )   a n d   Op ti c a S o c iety   o f   Am e rica   a w e ll   a th e   c o m m it tee   f o IEE P h o t o n ic  S o c iety   M a la y sia   Ch a p ter .         Abd u H a d S u la i m a n   re c e iv e d   h is  Ba c h e lo o f   S c ien c e   d e g re e   m a jo rin g   In d u strial  P h y sic u n d e De p a rtme n o f   P h y sic f ro m   U n iv e rsiti   T e k n o lo g i   M a lay sia ,   Jo h o r e   i n   2 0 0 7 .   He   o b tain e d   h is   M a ste o S c ien c e   (M S c d e g re e   a Un iv e rsiti   M a la y a ,   M a la y sia   in   2 0 0 9 ,   u n d e th e   f ield   o p h o to n ics   d e v ice s   f o o p ti c a c o m m u n ica ti o n .   In   2 0 1 5 ,   h e   c o m p lete d   h is  Do c to o f   P h il o so p h y   (P h D)  d e g re e   a Un iv e rsiti   P u tra M a la y sia ,   u n d e re se a rc h   a r e a   o f   p h o to n ics   a n d   f ib e o p ti c   sy ste m   e n g in e e rin g .   Bo t h   re se a rc h   w o rk o f   h is  M S c   a n d   P h w e re   c o m p lete d   a P h o t o n ics   Re se a rc h   Ce n ter  a n d   W irele ss   a n d   P h o to n i c Ne t w o rk Re se a rc h   Ce n tre,  re sp e c ti v e l y .   He   a l so   w o rk e d   a a   re se a rc h   a ss i sta n f ro m   2 0 1 2   u n ti l   2 0 1 4   w h il e   d o i n g   h is  P h D.  A f ter   c o m p letin g   h is  P h D,  h e   se rv e d   a a   s e n io re se a rc h   o ff ice r   a n d   p o std o c to ra f e ll o w   a Un iv e rsiti   T e k n o lo g P e tro n a (2 0 1 5 a n d   In tern a ti o n a Isla m ic   Un iv e rsit y   M a la y sia   (2 0 1 6 ),   re sp e c ti v e ly .   Cu rre n tl y ,   h e   i w o rk in g   a Un iv e rsiti   T e n a g a   Na sio n a a a   p o st - d o c t o ra re se a rc h e r.   His  re se a r c h   in tere sts  in c lu d e   m u lt i w a v e len g th   f ib e las e r,   Ly o t   f il ter,  n o n li n e a p o lariz a ti o n   ro ta ti o n   a n d   se m ico n d u c to o p t ica l   a m p li f ier.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       P erfo r ma n ce   I mp r o ve men t fo r   Hyb r id   L - band   R emo te  E r b iu Do p ed   F ib er     ( N elid ya   Md .   Yu s o ff )   1881     S u m ia ty   A m b r a n   re c e iv e d   h e Ba c h e lo r’s  d e g re e   in   El e c tro n ics   T e lec o m m u n ica ti o n   f ro m   th e   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia ,   Jo h o r,   M a lay si a   in   2 0 0 5   a n d   th e   M a ste r’s  d e g re e   f ro m   th e   Un iv e rsiti   o f   M A R A ,   S e lan g o r,   M a la y sia   in   2 0 0 8 .   S h e   g o t   h e P h . in   Op t o e lec tro n ics   f ro m   th e   Op to e lec t ro n ics   Re se a rc h   Ce n tre  (ORC),  Un iv e rsity   o f   S o u th a m p to n ,   U n it e d   Ki n g d o m   in   2 0 1 3 .   Cu rre n tl y ,   sh e   is  w o rk in g   w it h   M a la y sia - Ja p a n   In tern a ti o n a In s ti tu te  o f   T e c h n o lo g y   (M JII T ),   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay si a .   S h e   is  a c ti v e ly   in v o lv e d   in   T h e   In stit u ti o n   o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   En g in e e rs  a n d   a   m e m b e o f   th e   Op ti c a S o c iet y   o Am e rica .   H e re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   p la n a in teg ra ted   o p t ica d e v ice ,   o p ti c a se n so r,   o p ti c a l   in terc o n n e c t,   ra re - e a rth - d o p e d   o p ti c a d e v ice s an d   a m p li f ier  a p p l ica ti o n .       Az u r a   H a m z a h   is  a   S e n io L e c tu re a M a lay sia - J a p a n   In tern a ti o n a l   In stit u te  o f   T e c h n o lo g y   (M JIIT ),   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a la y sia .   In   M JIIT ,   sh e   is  a   F u l M e m b e f o Op ti c a De v ice a n d   S y st e m Ik o h z a   (OD ES Y)  a n d   a n   A ss o c iate   M e m b e f o Disa ste P re p a re d n e ss   a n d   P re v e n ti o n   Ce n tre  (DPP C).   S h e   re c e iv e d   h e Ba c h e lo r’s  d e g re e   in   Co m m u n ica ti o n   En g in e e rin g   f ro m   In tern a ti o n a Isla m ic  Un iv e rsit y   M a la y sia ,   M a la y sia   in   2 0 0 5   a n d   th e   M a ste r’s  a n d   P h d e g re e   f ro m   U n iv e rsiti   M a la y a ,   M a la y si a   in   2 0 0 8   a n d   2 0 1 2 .   He re se a rc h   in tere sts  is  i n   o p ti c a a m p li f ier   a n d   las e r,   p u lse   las e r,   o p ti c a se n so r,   o p t ica in terc o n n e c a n d   ra re - e a rth - d o p e d   o p ti c a d e v ice s.   Cu rre n tl y ,   sh e   is  a   m e m b e f o Th e   In stit u ti o n   o f   El e c tri c a a n d   E lec tro n ics   En g in e e rs  a n d   o n e   o f   th e   S e c re taria f o IEE P h o t o n ic  S o c iety   M a la y sia   Ch a p ter.        M o h d   Adzir   M a h d i   (M ’9 9 S M ’0 3 )   re c e iv e d   th e   Ba c h e lo d e g re e   w it h   f irst  c las h o n o rs  i n   El e c tri c a l,   El e c tro n ics   a n d   S y ste m En g in e e rin g   f ro m   th e   Un iv e rsiti   Ke b a n g sa a n   M a la y sia ,   S e lan g o r,   M a lay sia   in   1 9 9 6 .   L a te r,   h e   re c e iv e d   th e   M a ste a n d   P h . D.  d e g re e w it h   d isti n c ti o n i n   Op ti c a F ib e Co m m u n ica ti o n f ro m   th e   Un iv e rsiti   M a la y a ,   Ku a la   L u m p u r,   M a lay si a   in   1 9 9 9   a n d   2 0 0 2 ,   re sp e c ti v e l y .   In   Ja n u a ry   2 0 0 3 ,   h e   jo i n e d   th e   F a c u lt y   o En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   P u tr a   M a la y sia ,   S e lan g o r,   M a la y sia   wh e re   h e   w a s   a n   A s so c iate   P ro f e s so a n d   is  n o w   a   f u ll   P r o f e ss o r.   P ri o t o   t h e   c u rre n t   a p p o i n tm e n t,   A d z ir  w a a n   o p ti c a d e sig n   e n g in e e a IOA   Co rp o ra ti o n ,   S u n n y v a le,  US A   a n d   a   re se a rc h   o ff ice r   a R e se a r c h   a n d   De v e lo p m e n Div isio n ,   T e lek o m   M a la y sia   Be rh a d .   S i n c e   1 9 9 6 ,   h e   h a b e e n   in v o lv e d   in   p h o to n ics   re se a rc h   sp e c ializin g   in   o p ti c a a m p li f iers   a n d   las e rs.  He   h a a u th o re d   a n d   c o a u th o re d   o v e 3 3 0   sc ien t if ic  p a p e rs  in   jo u rn a ls  a n d   2 1 0   a rti c les   in   c o n f e re n c e   p ro c e e d in g s.  His  re se a rc h   in tere st  in c lu d e o p ti c a f ib e a m p li f ier a n d   las e rs,  o p ti c a l   f ib e c o m m u n ica ti o n s,  o p ti c a se n so rs  a n d   n o n li n e a o p ti c s.  A d z ir’s  a w a rd a n d   h o n o rs  i n c lu d e   th e   IEE L EOS   G ra d u a te - S tu d e n F e ll o w sh ip ,   th e   A u stra l ia - M a la y sia   In stit u te  Re se a rc h   F e ll o ws h ip ,   th e   L e a d in g   S c ien ti sts  a n d   En g in e e rs  o OIC  M e m b e r   S tate s   (C OMS T ECH),   th e   COMS T ECH  Yo u n g   S c ien ti st,  t h e   T WA S   Yo u n g   Aff il iate   F e ll o w ,   a n d   th e   Na ti o n a A c a d e m ic   Aw a rd   (Yo u n g   A c a d e m icia n   Aw a rd ).             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.