ʻO ka optoelectronic ma muli o ke silikaIQ modulatorno ke kamaʻilio koʻikoʻi kiʻekiʻe
ʻO ka piʻi nui ʻana o ka noi no ka nui o ka hoʻouna ʻana i ka ʻikepili kiʻekiʻe a me nā transceivers ʻoi aku ka ikaika o ka ikehu i nā kikowaena data ua alakaʻi i ka hoʻomohala ʻana o ka hana kiʻekiʻe compact.nā mea hoʻololi opua. Ua lilo ʻo Silicon based optoelectronic technology (SiPh) i kahua hoʻohiki no ka hoʻohui ʻana i nā ʻāpana photonic like ʻole ma kahi pahu hoʻokahi, e hiki ai i nā hopena paʻa a me ke kumu kūʻai. E ʻimi ana kēia ʻatikala i kahi mea lawe moʻolelo i kāohi ʻia i ka modulator IQ silicon ma muli o GeSi EAMs, hiki ke hana ma ke alapine a hiki i 75 Gbaud.
Hoʻolālā a me nā hiʻohiʻona
Hoʻohana ʻia ka modulator IQ i manaʻo ʻia i kahi hoʻolālā lima paʻa ʻekolu, e like me ka hōʻike ʻana ma ke Kiʻi 1 (a). Hoʻokumu ʻia ʻekolu GeSi EAM a me ʻekolu thermo optical phase shifters, e hoʻohana ana i kahi hoʻonohonoho symmetrical. Hoʻohui ʻia ke kukui hoʻokomo i loko o ka chip ma o ka grating coupler (GC) a puʻunaue like ʻia i ʻekolu ala ma o ka 1 × 3 multimode interferometer (MMI). Ma hope o ka hele ʻana i loko o ka modulator a me ka hoʻololi ʻana, ua hui hou ʻia ke kukui e kahi 1 × 3 MMI ʻē aʻe a laila hoʻohui ʻia i kahi fiber mode hoʻokahi (SSMF).
Kiʻi 1: (a) Kiʻi microscopic o IQ modulator; (b) - (d) EO S21, ka lākiō hoʻopau ʻia, a me ka hoʻouna ʻana o hoʻokahi GeSi EAM; (e) Kiʻikuhi kiʻi o ka modulator IQ a me ka māhele opua like o ka hoʻololi ʻana; (f) Hōʻike hōʻike hoʻopau i ka mea lawe ma ka mokulele paʻakikī. E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ka Figure 1 (b), ʻo GeSi EAM he ākea electro-optic bandwidth. Ua ana ke Kiʻi 1 (b) i ka ʻāpana S21 o kahi hoʻolālā hoʻokolohua GeSi EAM hoʻokahi me ka hoʻohana ʻana i ka 67 GHz optical component analyzer (LCA). Hōʻike nā kiʻi 1 (c) a me 1 (d) i ke kikoʻī o ka static extinction ratio (ER) spectra ma nā voltage DC like ʻole a me ka hoʻouna ʻana ma kahi hawewe o 1555 nanometers.
E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ka Figure 1 (e), ʻo ka hiʻohiʻona nui o kēia hoʻolālā ʻo ia ka hiki ke hoʻopau i nā mea lawe optical ma o ka hoʻoponopono ʻana i ka mea hoʻololi i hoʻohui ʻia i ka lima waena. ʻO ka ʻokoʻa ma waena o nā lima luna a me lalo ʻo π/2, hoʻohana ʻia no ke kani paʻakikī, aʻo ka ʻokoʻa ma waena o ka lima waena -3 π/4. Hiki i kēia hoʻonohonoho ke hoʻopilikia i ka mea lawe, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ka mokulele paʻakikī o ka Figure 1 (f).
Hoʻonohonoho hoʻokolohua a me nā hopena
Hōʻike ʻia ka hoʻonohonoho hoʻokolohua kiʻekiʻe ma ke Kiʻi 2 (a). Hoʻohana ʻia kahi mea hoʻoheheʻe nalu arbitrary (Keysight M8194A) ma ke ʻano he kumu hōʻailona, a ʻelua ʻelua 60 GHz hoʻohālikelike RF amplifiers (me nā tee bias integrated) i hoʻohana ʻia e like me nā mea hoʻokele modulator. ʻO ka voltage bias o GeSi EAM he -2.5 V, a ua hoʻohana ʻia kahi kaula RF i hoʻohālikelike ʻia e hōʻemi i ka like ʻole o ka pae uila ma waena o nā kahawai I a me Q.
Kiʻi 2: (a) Hoʻonohonoho hoʻokolohua kiʻekiʻe, (b) Kāohi mea lawe ma 70 Gbaud, (c) Laki hewa a me ka helu ʻikepili, (d) Constellation ma 70 Gbaud. E hoʻohana i ka laser lua waho pāʻoihana (ECL) me ka laina laina o 100 kHz, ka lōʻihi hawewe 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 kahierbium-doped fiber amplifier(EDFA) e hoʻopaʻi i nā poho o ka hui pū ʻana a me nā poho hoʻokomo modulator.
Ma ka hopena e loaʻa ai, nānā ka Optical Spectrum Analyzer (OSA) i ka spectrum hōʻailona a me ka hoʻopau ʻana i ka mea lawe, e like me ka hōʻike ʻana ma ke Kiʻi 2 (b) no kahi hōʻailona 70 Gbaud. E hoʻohana i ʻelua polarization coherent receiver e loaʻa ai nā hōʻailona, ʻo ia hoʻi he 90 degere optical mixer a ʻehā.40 GHz nā photodiodes kaulike, a pili i kahi oscilloscope manawa maoli 33 GHz, 80 GSa/s (RTO) (Keysight DSOZ634A). Hoʻohana ʻia ka lua o ka ECL me ka laina laina o 100 kHz ma ke ʻano he oscillator kūloko (LO). Ma muli o ka hana o ka transmitter ma lalo o nā kūlana polarization hoʻokahi, ʻelua wale nō kaila uila i hoʻohana ʻia no ka hoʻololi analog-to-digital (ADC). Hoʻopaʻa ʻia ka ʻikepili ma RTO a hoʻopaʻa ʻia me ka hoʻohana ʻana i kahi polokalamu hōʻailona kikohoʻe offline (DSP).
E like me ka hōʻike ʻana ma ka Figure 2 (c), ua hoʻāʻo ʻia ka modulator IQ me ka hoʻohana ʻana i ka format modulation QPSK mai 40 Gbaud a i 75 Gbaud. Hōʻike nā hopena ma lalo o 7% hoʻoholo paʻakikī i mua o ka hoʻoponopono hewa (HD-FEC), hiki ke piʻi i ka 140 Gb / s; Ma lalo o ke kūlana o ka 20% soft decision forward error correction (SD-FEC), hiki i ka wikiwiki ke hiki i 150 Gb/s. Hōʻike ʻia ke kiʻikuhi hoku ma 70 Gbaud ma ke Kiʻi 2 (d). Ua kaupalena ʻia ka hopena e ka bandwidth oscilloscope o 33 GHz, e like me ka bandwidth hōʻailona ma kahi o 66 Gbaud.
E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 2 (b), hiki i ke ʻano lima ʻekolu ke hoʻopau pono i nā mea lawe optical me ka helu blanking ma mua o 30 dB. ʻAʻole koi kēia ʻano i ka hoʻopau piha ʻana i ka mea lawe a hiki ke hoʻohana ʻia i nā mea hoʻokipa e koi ana i nā leo lawe e hoʻihoʻi i nā hōʻailona, e like me nā mea hoʻokipa Kramer Kronig (KK). Hiki ke hoʻololi ʻia ka mea lawe ma o ka hoʻololi ʻana i ka lima lima waena e hoʻokō i ka mea lawe i makemake ʻia i ka ratio sideband (CSR).
Nā Pono a me nā noi
Hoʻohālikelike ʻia me nā modulators Mach Zehnder kuʻuna (MZM modulators) a me nā mea hoʻololi ʻē aʻe optoelectronic IQ modulators, ʻoi aku ka maikaʻi o ka modulator IQ silicon i manaʻo ʻia. ʻO ka mea mua, paʻa ka nui, ʻoi aku ma mua o 10 mau manawa liʻiliʻi ma mua o nā modulators IQ e pili anaMach Zehnder modulators(ʻaʻole i komo i nā pad hoʻopaʻa ʻana), pēlā e hoʻonui ai i ka nui o ka hoʻohui ʻana a me ka hōʻemi ʻana i ka ʻāpana chip. ʻO ka lua, ʻaʻole pono ka hoʻolālā electrode stacked i ka hoʻohana ʻana i nā resistors terminal, a laila e hōʻemi ana i ka capacitance a me ka ikehu i kēlā me kēia bit. ʻO ke kolu, ʻo ka mea hiki ke hoʻopau i ka mea lawe e hoʻonui i ka hoʻemi ʻana o ka mana hoʻouna, e hoʻomaikaʻi hou i ka ikehu.
Eia kekahi, ʻo ka bandwidth optical o GeSi EAM he ākea loa (ma luna o 30 nanometers), e hoʻopau ana i ka pono no nā kaʻa kaʻa manaʻo manaʻo multi-channel a me nā mea hana e hoʻopaʻa a hoʻonohonoho i ka resonance o nā microwave modulators (MRMs), ma laila e maʻalahi ai ka hoʻolālā.
He kūpono loa kēia modulator IQ paʻa a maikaʻi no ka hanauna e hiki mai ana, helu kiʻekiʻe kiʻekiʻe, a me nā transceivers liʻiliʻi liʻiliʻi i nā kikowaena ʻikepili, e hiki ai ke kiʻekiʻe kiʻekiʻe a me ka ʻoi aku o ka ikehu ikehu.
Hōʻike ka mea lawe i ka silicon IQ modulator i ka hana maikaʻi loa, me ka helu hoʻoili ʻikepili a hiki i 150 Gb/s ma lalo o 20% mau kūlana SD-FEC. ʻO kāna hoʻolālā lima lima paʻa i hoʻokumu ʻia ma GeSi EAM he mau pōmaikaʻi koʻikoʻi e pili ana i ka wāwae wāwae, ka ikaika o ka ikehu, a me ka maʻalahi o ka hoʻolālā. Hiki i kēia modulator ke hoʻopaʻa a hoʻololi paha i ka mea lawe optical a hiki ke hoʻohui ʻia me ka ʻike pili a me nā papahana ʻike ʻo Kramer Kronig (KK) no nā transceivers coherent coherent multi line. ʻO nā hoʻokō i hōʻike ʻia e alakaʻi i ka ʻike ʻana i nā transceivers optical i hoʻohui ʻia a maikaʻi loa e hoʻokō i ka ulu ʻana o ka noi no ka kamaʻilio ʻikepili kiʻekiʻe ma nā kikowaena data a me nā kahua ʻē aʻe.
Ka manawa hoʻouna: Jan-21-2025