我們(men) 通過直接調製1.5µmVCSEL，以33.35-Gbaud的3級信號和極化複用產(chan) 生105.7Gb/s的信號。通過數字相幹檢測，我們(men) 成功地在960公裏的標準單模光纖（SSMF）上傳(chuan) 輸了105.7Gb/s的線速率（88.10Gb/s的淨比特率）信號，其硬決(jue) 策前向糾錯（FEC）閾值為(wei) 20%，誤碼率（BER）為(wei) 1.5×10-2。
使用直接調製vcsel和相幹探測，以105.7Gb/sPDM3-PAM傳(chuan) 輸960公裏SSMF（2）-實驗
實驗裝置
實驗設置如圖1所示。該VCSEL是一種高速短腔VCSEL，埋地道結（BTJ）孔徑為(wei) 4.5µm。它在單模下工作，並沿明確的偏振軸發射線偏振光。發射波長為(wei) 1.5μm，3dB調製帶寬為(wei) 18GHz。具體(ti) VCSEL特性的詳細描述可以在中找到。考慮到VCSEL的帶寬和多級PAM的性能，我們(men) 在實驗中選擇了3-PAM，每個(ge) 極化每個(ge) 符號攜帶1.585（
）比特，對應於(yu) 使用極化分複用時每個(ge) 符號攜帶3.17比特。在33.35-Gbaud時，原始線路速率為(wei) 105.7195 Gb/s。
使用3位高速數模轉換器（DAC）的2位產(chan) 生3級33.35Gbaud信號，該信號由具有33.35Gb/s215-1偽(wei) 隨機位序列（PRBS）的模式發生器的D和
的48個(ge) 符號延遲去相關(guan) 版本饋送。
來自DAC的驅動信號的峰對峰幅度約為(wei) 800mV。沒有使用額外的驅動器/放大器。VCSEL的偏置設置為(wei) 8mA，溫度設置為(wei) 25℃。調製後的發射波長為(wei) ~1528nm，輸出功率為(wei) 0dbm。3級電信號和光信號的眼圖如圖1所示。VCSEL的輸出被發送到偏振多路複用器。x和y極化支路之間的長度差約為(wei) 15米，這引入了比VCSEL的相幹長度更長的時間延遲，從(cong) 而模擬了在同一波長通道上的兩(liang) 個(ge) 高速調製VCSEL，這是這種轉發器所需要的。信號經摻鉺光纖放大器（EDFA）放大後，送入帶寬為(wei) 3dB、帶寬為(wei) 0.52nm的JDSU TB9光柵濾波器。下麵將解釋這個(ge) 過濾器的功能。
圖1 實驗設置。PolMux：偏振多路複用器，OF：光濾波器，LO：本振，DGEF：動態增益均衡器濾波器。插圖為(wei) 電驅動信號、VCSEL輸出光信號和脫機處理後恢複的星座示意圖。
傳(chuan) 輸實驗在4x80km的EDFA放大SSMF循環環路中進行，沒有任何色散補償(chang) 。每個(ge) 環路後使用動態增益均衡濾波器（DGEF）來阻斷放大的自發發射（ASE）噪聲，並通過EDFA補償(chang) 開關(guan) 和DGEF的損失。在接收端，信號由偏振分集為(wei) 90°的自由運行可調諧外腔激光（ECL）本振（LO）混合，隨後是4個(ge) 帶寬為(wei) 40GHz的平衡探測器。當本端頻率遠離發射機VCSEL幾GHz時，性能不會(hui) 發生變化。4個(ge) 信號分量由2個(ge) 帶寬為(wei) 30Ghz的2通道80GSamples/s實時數字采樣示波器捕獲。捕獲的信號被離線數字處理。對於(yu) 離線DSP，首先糾正采樣偏差，並同步重新采樣到每個(ge) 符號2個(ge) 采樣。經過CD補償(chang) 後，采用Min均方（LMS）算法調整的9個(ge) 抽頭蝶形均衡器進行極化解複用和碼間幹擾補償(chang) 。在均衡器之後進行符號識別，不使用載波頻率和相位估計。誤碼率（BERs）采用直接誤碼率計算。如圖1所示，恢複的信號星座有三個(ge) 環。
圖2 不帶濾光片(a)和帶濾光片(b)的捕獲信號雲(yun)
直接調製VCSEL後的光學濾波器顯著提高了係統性能，如圖2所示，數字采樣示波器在背靠背操作中捕獲的信號雲(yun) 。光學濾波器（可以同樣很好地由發送端或接收端DSP實現）抑製了較低電平的幅度，並增加了不同電平之間的幅度差。這可以用圖3來解釋。
其中顯示了濾波前後信號的頻譜以及濾波傳(chuan) 遞函數。在直接調製激光中，高強度符號相對於(yu) 低強度符號發生藍移。當我們(men) 以圖3所示的方式對齊濾波器和信號波長時，信號的紅移部分（低強度符號）比藍移部分（高強度符號）衰減更高。這種調頻（FM）到調幅（AM）的轉換增加了信號的眼界，從(cong) 而提高了係統的性能。
圖3 濾光片前後的信號光譜及濾光片的傳(chuan) 遞函數
實驗結果
我們(men) 首先測量了背靠背的性能，結果如圖4所示，圖4顯示了背靠背操作時的誤碼率和光信噪比（OSNR）。結果表明，在誤碼率約為(wei) 2.0×10-3處存在誤差層。使用7%的開銷硬決(jue) 策轉發糾錯（FEC）代碼（導致淨比特率為(wei) 98.80Gb/s），我們(men) 可以實現OSNR大於(yu) 26dB的無錯誤操作；如果使用20%開銷的硬判決(jue) FEC碼（淨比特率為(wei) 88.10Gb/s），則可以在OSNR大於(yu) 20.3dB的情況下實現無錯誤操作。
圖4 在背靠背組中的BER與(yu) OSNR
7%和20%硬決(jue) 策FEC下的BER分別為(wei) 3.8×10-3和1.5×10-2
然後我們(men) 測量了信號的傳(chuan) 輸性能。我們(men) 改變了每個(ge) 跨度的發射功率，並在320公裏、640公裏和960公裏三個(ge) 傳(chuan) 輸距離上測量了誤碼率。結果繪製在圖5中。z佳發射功率約為(wei) 2~3dBm，三種傳(chuan) 輸距離相似。在3dbm發射功率下，320km、640km和960km發射時，發射的osnr分別為(wei) 29.5dB、26.5dB和24.0dB。采用7%架空硬決(jue) 策FEC時，傳(chuan) 輸距離可達320公裏；采用20%硬決(jue) 策FEC時，傳(chuan) 輸距離可達960公裏。
圖5所示。三種不同距離的發射功率比。
結論
利用3-PAM調製、極化分複用和數字相幹檢測，我們(men) 成功地在320公裏SSMF上以7%硬決(jue) 策FEC閾值（98.80Gb/s淨比特率）和960公裏SSMF上以20%硬決(jue) 策FEC閾值（88.10Gb/s淨比特率）分別傳(chuan) 輸了直接VCSEL調製產(chan) 生的105.7Gb/s（原始線路速率）信號。與(yu) 基於(yu) 相位/正交調製器的相幹發射機相比，基於(yu) VCSEL的發射機具有更小的外形、更低的功耗和更低的成本。同時，通過消除頻率和相位恢複，也可以降低相幹接收端的DSP功率。通過結合VCSELs短距離通信的優(you) 勢和遠程傳(chuan) 輸的強大相幹檢測，VCSEL發射器與(yu) 相幹接收器的組合可能非常適合100G城域網絡。
關(guan) 於(yu) 昊量光電：
上海昊量光電設備有限国产黄色在线观看是光電国产欧美在线專(zhuan) 業(ye) 代理商，国产欧美在线包括各類激光器、光電調製器、光學測量設備、光學元件等，涉及国产成人在线观看免费网站涵蓋了材料加工、光通訊、生物醫療、科學研究、國防、量子光學、生物顯微、物聯傳(chuan) 感、激光製造等；可為(wei) 客戶提供完整的設備安裝，培訓，硬件開發，軟件開發，係統集成等服務。
您可以通過我們(men) 昊量光電的官方網站www.weilancj.com了解更多的国产欧美在线信息，或直接來電谘詢4006-888-532。
