利用4級脈衝(chong) 調幅技術，實驗證明了單路1.5μmVCSEL在光纖傳(chuan) 輸鏈路上的傳(chuan) 輸速率為(wei) 100G/s
100Gb/s單vcsel數據傳(chuan) 輸鏈路
互聯網和雲(yun) 計算国产成人在线观看免费网站程序的快速增長促使數據中心將其鏈路從(cong) 目前常用的10gb/s升級到100Gb/s以上，而在不久的將來，碳排放和房地產(chan) 足跡幾乎沒有增加。這兩(liang) 種相互抵消的需求導致對采用直接調製（DM）垂直腔麵發射激光器（VCSELs）的短程光通信係統的更高數據容量的追求；由於(yu) 具有高比特率、低驅動電壓和陣列集成能力等有吸引力的特性組合，這種激光類型正迅速成為(wei) 互連国产成人在线观看免费网站的第1選擇激光源。
現有的100Gb/s短距離互連標準（100GE-SR10）規定使用10個(ge) 波長，每個(ge) 波長以10Gb/s的速度運行，而下一代標準（100GE-SR4）使用4個(ge) 激光，每個(ge) 波長以25Gb/s的速度運行。將每個(ge) 激光器的數據調製提高到100Gb/s，可以為(wei) a)將總鏈路容量提高到400Gb/s或b)減少100Gb/s鏈路的占用空間和複雜性鋪平道路，因為(wei) 它們(men) 可以用單個(ge) 激光器操作。
在本文中，我們(men) 報告了使用單個(ge) VCSEL實現100Gbit/s速度傳(chuan) 輸的能力的研究調查。我們(men) 通過采用4級脈衝(chong) 幅度調製（4-PAM）在25Gbaud和偏振複用下對VCSEL進行直接調製，以實現單個(ge) VCSEL的總比特率為(wei) 100Gb/s的鏈路。實現了前向糾錯編碼，有效比特率為(wei) 86.5Gb/s。
實驗中無差錯傳(chuan) 輸采用
位FEC解碼。據筆者所知，這是單個(ge) VCSEL源報告的Max傳(chuan) 輸容量。
實驗裝置
圖1顯示了傳(chuan) 輸實驗的設置。將SHF12103A脈衝(chong) 模式發生器（PPG）的兩(liang) 個(ge) 不相關(guan) 的25gb/s子通道相加，形成50gb/s的4-PAM信號。用偽(wei) 隨機二進製序列（PRBS）和兩(liang) 種不同的前向糾錯（FEC）模式對鏈路進行了分析。PRBS序列的模式長度為(wei) 211-1。FEC碼的長度為(wei) 1138489位，開銷為(wei) 7%；長度為(wei) 152881位，開銷為(wei) 20%。我們(men) 在實驗中選擇縮短BCH（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem）分量的国产欧美在线代碼作為(wei) FEC代碼。
圖1 設置。脈衝(chong) 模式發生器（PPG）、光電探測器（PD）、可變光衰減器（VOA）、低通濾波器（LPF）、功率計（PM）、單模光纖（SMF）、偏振分束器（PBS）。
子通道添加係統經過優(you) 化以減少反射，由一個(ge) 10dB和一個(ge) 3dB電衰減器以及一個(ge) 6dB電合並器組成。為(wei) 了利用VCSELI-P特性曲線的線性區域，利用SHF的一個(ge) 高線性放大器將電信號放大到1Vpp。VCSEL的L-I-V曲線如圖2.a)所示。使用的VCSEL是一種高速短腔VCSEL，發射波長1.55µm，調製帶寬為(wei) 18GHz，溫度為(wei) 20°C。帶有4PAM信號的調製VCSEL的頻譜如圖1所示。具體(ti) VCSEL特性的詳細描述可以在中找到。VCSEL的偏置設置為(wei) 10mA以獲得非常佳的性能。從(cong) VCSEL發出的光信號被發射到一個(ge) 具有分支間光延遲的偏振複用係統中，以模擬100Gb/s不相關(guan) 的正交偏振傳(chuan) 輸。信號通過100米的標準單模光纖（SMF）傳(chuan) 輸。在接收端，偏振分束器（PBS）將兩(liang) 個(ge) 偏振分離。每個(ge) 偏振是由一個(ge) 40GHz光電二極管獨立檢測。采用Lecroy30ghz，80gsa/s的數字存儲(chu) 示波器（DSO）存儲(chu) 接收信號進行脫機解調。離線信號解調包括位同步和自適應決(jue) 策閾值門控。
圖2 a)35℃時的LIV曲線；B)接收信號的非常佳的樣本直方圖
數字上采樣信號到過采樣10已被用於(yu) 更好的解調。圖2.b）為(wei) 不同接收功率下接收信號非常佳的采樣點的直方圖。直方圖顯示5000位。每個(ge) 接收功率的直方圖的Min點作為(wei) 符號決(jue) 策閾值。每個(ge) 符號的z低有效位（LSB）和z高有效位（MSB）是兩(liang) 個(ge) 不相關(guan) 的模式。解調後，對接收到的LSB和MSB進行獨立的錯誤計數，將每個(ge) 比特流與(yu) 相應的模式進行比較。
圖3.a)為(wei) B2B配置下100m後的MSB誤碼率（BER）曲線。
圖3.b)為(wei) LSB的誤碼率曲線。我們(men) 可以在LSB中觀察到差的性能，因為(wei) 它在符號上的錯誤概率更高。為(wei) 了便於(yu) 糾錯，我們(men) 使用了灰度映射。
圖3 a)MSB在100mSSMF和B2B後100Gb/s的BER曲線
b)LSB在100mSSMF和B2B後100Gb/s的BER曲線
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