ʻO ka optoelectronic i hoʻokumu ʻia i ka silicon compactMea hoʻololi IQno ke kamaʻilio kūlike me ka wikiwiki kiʻekiʻe
ʻO ka hoʻonui ʻia ʻana o ke koi no nā wikiwiki hoʻoili ʻikepili kiʻekiʻe a me nā transceivers ikehu ʻoi aku ka maikaʻi ma nā kikowaena ʻikepili ua hoʻokele i ka hoʻomohala ʻana o ka hana kiʻekiʻe compact.nā mea hoʻololi ʻike makaUa lilo ka ʻenehana optoelectronic e pili ana i ka Silicon (SiPh) i kahua hoʻohiki no ka hoʻohui ʻana i nā ʻāpana photonic like ʻole ma luna o kahi chip hoʻokahi, e hiki ai ke hoʻonā i nā hopena compact a me ke kumukūʻai kūpono. E ʻimi kēia ʻatikala i kahi modulator silicon IQ i hoʻopau ʻia e ka mea lawe hou e pili ana i nā GeSi EAM, hiki ke hana ma ke alapine a hiki i 75 Gbaud.
Hoʻolālā a me nā ʻano o ka hāmeʻa
Hoʻohana ka modulator IQ i manaʻo ʻia i kahi ʻano lima ʻekolu liʻiliʻi, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 1 (a). Hana ʻia me ʻekolu GeSi EAM a me ʻekolu thermo optical phase shifters, e hoʻohana ana i kahi hoʻonohonoho symmetrical. Hoʻopili ʻia ke kukui hoʻokomo i loko o ka chip ma o kahi grating coupler (GC) a māhele like ʻia i ʻekolu mau ala ma o kahi 1 × 3 multimode interferometer (MMI). Ma hope o ka hala ʻana ma o ka modulator a me ka phase shifter, hoʻohui hou ʻia ke kukui e kekahi 1 × 3 MMI a laila hoʻopili ʻia i kahi fiber mode hoʻokahi (SSMF).
Kiʻi 1: (a) Kiʻi microscopic o ka IQ modulator; (b) – (d) EO S21, ka spectrum ratio extinction, a me ka transmittance o kahi GeSi EAM hoʻokahi; (e) Kiʻikuhi schematic o ka IQ modulator a me ka pae optical e pili ana o ka phase shifter; (f) Hōʻike hoʻopau mea lawe ma ka mokulele paʻakikī. E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 1 (b), he bandwidth electro-optic ākea ko GeSi EAM. Ua ana ʻo Kiʻi 1 (b) i ka parameter S21 o kahi hoʻolālā hoʻāʻo GeSi EAM hoʻokahi me ka hoʻohana ʻana i kahi mea loiloi ʻāpana optical 67 GHz (LCA). Hōʻike nā Kiʻi 1 (c) a me 1 (d) i ka spectra ratio extinction static (ER) ma nā volta DC like ʻole a me ka hoʻoili ʻana ma kahi nalu o 1555 nanometers.
E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 1 (e), ʻo ka hiʻohiʻona nui o kēia hoʻolālā ka hiki ke kāohi i nā mea lawe optical ma ka hoʻoponopono ʻana i ka mea hoʻololi pae i hoʻohui ʻia ma ka lima waena. ʻO ka ʻokoʻa pae ma waena o nā lima o luna a me lalo he π/2, i hoʻohana ʻia no ka hoʻonohonoho paʻakikī, ʻoiai ʻo ka ʻokoʻa pae ma waena o ka lima waena he -3 π/4. ʻAe kēia hoʻonohonoho ʻana i ka hoʻopilikia luku i ka mea lawe, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ka mokulele paʻakikī o ke Kiʻi 1 (f).
Hoʻonohonoho hoʻokolohua a me nā hopena
Ua hōʻike ʻia ka hoʻonohonoho hoʻokolohua wikiwiki kiʻekiʻe ma ke Kiʻi 2 (a). Hoʻohana ʻia kahi mea hana waveform arbitrary (Keysight M8194A) ma ke ʻano he kumu hōʻailona, a ʻelua mau amplifier RF i kūlike i ka pae 60 GHz (me nā tee bias i hoʻohui ʻia) i hoʻohana ʻia ma ke ʻano he mau mea hoʻokele modulator. ʻO ka volta bias o GeSi EAM he -2.5 V, a hoʻohana ʻia kahi kaula RF i kūlike i ka pae e hōʻemi i ka mismatch pae uila ma waena o nā kahawai I a me Q.
Kiʻi 2: (a) Hoʻonohonoho hoʻokolohua wikiwiki kiʻekiʻe, (b) Ka hoʻopau ʻana i ka mea lawe ma 70 Gbaud, (c) Ka helu hewa a me ka helu ʻikepili, (d) Hōkū ma 70 Gbaud. E hoʻohana i kahi laser lua waho kalepa (ECL) me ka linewidth o 100 kHz, ka nalu o 1555 nm, a me ka mana o 12 dBm ma ke ʻano he mea lawe optical. Ma hope o ka modulation, hoʻonui ʻia ka hōʻailona optical me ka hoʻohana ʻana i kahimea hoʻonui fiber i hoʻopili ʻia me ka erbium(EDFA) e uku no nā pohō hoʻopili ma ka chip a me nā pohō hoʻokomo modulator.
Ma ka ʻaoʻao loaʻa, nānā kahi Optical Spectrum Analyzer (OSA) i ka spectrum hōʻailona a me ka hoʻopau ʻana i ka mea lawe, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 2 (b) no kahi hōʻailona 70 Gbaud. E hoʻohana i kahi mea hoʻokipa coherent polarization pālua e loaʻa ai nā hōʻailona, aia hoʻi he 90 degere optical mixer a me ʻehāNā photodiode kaulike 40 GHz, a ua hoʻopili ʻia i kahi oscilloscope manawa maoli 33 GHz, 80 GSa/s (RTO) (Keysight DSOZ634A). ʻO ka lua o ke kumu ECL me ka linewidth o 100 kHz e hoʻohana ʻia ma ke ʻano he oscillator kūloko (LO). Ma muli o ka hana ʻana o ka transmitter ma lalo o nā kūlana polarization hoʻokahi, ʻelua wale nō kahawai uila i hoʻohana ʻia no ka hoʻololi analog-i-digital (ADC). Hoʻopaʻa ʻia ka ʻikepili ma RTO a hana ʻia me ka hoʻohana ʻana i kahi mea hana hōʻailona kikohoʻe offline (DSP).
E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 2 (c), ua hoʻāʻo ʻia ka modulator IQ me ka hoʻohana ʻana i ke ʻano modulation QPSK mai 40 Gbaud a i 75 Gbaud. Hōʻike nā hopena ma lalo o 7% mau kūlana hoʻoponopono hewa hoʻoholo paʻakikī (HD-FEC), hiki i ka wikiwiki ke hiki i 140 Gb/s; Ma lalo o ke kūlana o 20% hoʻoponopono hewa hoʻoholo palupalu (SD-FEC), hiki i ka wikiwiki ke hiki i 150 Gb/s. Hōʻike ʻia ke kiʻikuhi hōkū ma 70 Gbaud ma ke Kiʻi 2 (d). Ua kaupalena ʻia ka hopena e ka bandwidth oscilloscope o 33 GHz, ʻo ia hoʻi ka bandwidth hōʻailona o kahi 66 Gbaud.
E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 2 (b), hiki i ke ʻano lima ʻekolu ke kāohi pono i nā mea lawe optical me ka helu blanking ma mua o 30 dB. ʻAʻole koi kēia ʻano i ka hoʻopau piha ʻana o ka mea lawe a hiki ke hoʻohana ʻia i nā mea loaʻa e pono ai nā leo mea lawe e hoʻihoʻi i nā hōʻailona, e like me nā mea loaʻa Kramer Kronig (KK). Hiki ke hoʻoponopono ʻia ka mea lawe ma o kahi mea hoʻololi pae lima waena e hoʻokō ai i ka lakio mea lawe i ka ʻaoʻao sideband (CSR) i makemake ʻia.
Nā Pono a me nā Noi
Hoʻohālikelike ʻia me nā modulators Mach Zehnder kuʻuna (Nā mea hoʻololi MZM) a me nā modulators optoelectronic IQ ʻē aʻe i hoʻokumu ʻia i ka silicon, he nui nā pono o ka modulator silicon IQ i manaʻo ʻia. ʻO ka mea mua, he liʻiliʻi kona nui, ʻoi aku ma mua o 10 mau manawa liʻiliʻi ma mua o nā modulators IQ e pili anaNā modulators Mach Zehnder(koe naʻe nā pads hoʻopaʻa), no laila e hoʻonui ana i ka nui o ka hoʻohui a me ka hoʻemi ʻana i ka ʻāpana chip. ʻO ka lua, ʻaʻole koi ka hoʻolālā electrode stacked i ka hoʻohana ʻana i nā resistors terminal, no laila e hoʻemi ana i ka capacitance hāmeʻa a me ka ikehu no kēlā me kēia bit. ʻO ke kolu, ʻo ka hiki ke kāohi i ka mea lawe e hoʻonui i ka hōʻemi ʻana o ka mana hoʻoili, e hoʻomaikaʻi hou ana i ka pono o ka ikehu.
Eia kekahi, he ākea loa ka bandwidth optical o GeSi EAM (ʻoi aku ma mua o 30 nanometers), e hoʻopau ana i ka pono no nā kaapuni hoʻomalu feedback multi-channel a me nā mea hana e hoʻopaʻa a hoʻonohonoho i ka resonance o nā microwave modulators (MRMs), a laila e hoʻomaʻalahi ana i ka hoʻolālā.
He kūpono loa kēia modulator IQ liʻiliʻi a maikaʻi hoʻi no ka hanauna e hiki mai ana, ka helu kahawai kiʻekiʻe, a me nā transceivers liʻiliʻi i loko o nā kikowaena ʻikepili, e hiki ai ke kiʻekiʻe aʻe ka mana a me ka kamaʻilio optical ʻoi aku ka maikaʻi o ka ikehu.
Hōʻike ka modulator silicon IQ i kāohi ʻia i ka hana maikaʻi loa, me ka wikiwiki o ka hoʻoili ʻikepili a hiki i ka 150 Gb/s ma lalo o nā kūlana 20% SD-FEC. ʻO kona ʻano 3-arm compact e pili ana iā GeSi EAM he mau pono koʻikoʻi ma ke ʻano o ka wāwae, ka pono o ka ikehu, a me ka maʻalahi o ka hoʻolālā. Loaʻa i kēia modulator ka hiki ke kāohi a hoʻoponopono paha i ka mea lawe optical a hiki ke hoʻohui ʻia me ka ʻike coherent a me nā papahana ʻike Kramer Kronig (KK) no nā transceivers coherent compact multi line. ʻO nā hoʻokō i hōʻike ʻia e hoʻokele i ka hoʻokō ʻana o nā transceivers optical i hoʻohui nui ʻia a me ka pono e hoʻokō i ke koi e ulu nei no ka kamaʻilio ʻikepili kiʻekiʻe ma nā kikowaena ʻikepili a me nā kahua ʻē aʻe.
Ka manawa hoʻouna: Ian-21-2025