Alang sa taas nga tulin nga komunikasyon nga compact nga gibase sa Silicon-based nga Optoelectronic IQ modulator

Compact silikon nga gibase sa Silicon nga OptoelectronicIq modulatoralang sa taas nga tulin nga komunikasyon
Ang nagkadaghan nga gipangayo alang sa mas taas nga rate sa transmission data ug labi ka episyente nga pagbalhin sa enerhiya sa mga sentro sa datos ang nagpadagan sa pag-uswag sa high-performanceMga Modulador sa Optical. Ang Silicon nga nakabase sa Optoelectricronic Technology (Siph) nahimong usa ka promising platform sa pag-apil sa lainlaing mga sangkap sa photonic sa usa ka chip ug mga solusyon nga epektibo. Kini nga artikulo mag-explore sa usa ka nobela nga carrier nga gipugngan sa Silicon IQ Modulator nga gibase sa GESI Eams, nga mahimo'g maglihok sa usa ka kanunay nga hangtod sa 75 GBAud.
Design sa Device ug Mga Kinaiya
Ang gisugyot nga IQ modulator nagsagop sa usa ka compact tulo nga istruktura sa bukton, ingon sa gipakita sa Figure 1 (A). Gilangkuban sa tulo nga GESI Eam ug tulo nga thermo optical nga mga shifters, pagsagop sa usa ka symmetrical configure. Ang suga sa pag-input in-an sa chip pinaagi sa usa ka grata nga coupler (GC) ug parehas nga gibahin sa tulo nga mga agianan pinaagi sa usa ka 1 × 3 nga multimode interferometer (MMI). Human maagian ang Modulator ug Phase Shifter, ang kahayag gibalhin sa laing 1 × 3 mmi ug dayon inubanan sa usa ka mode nga mode (SSMF).

Hulagway 1: (a) Microscopic nga imahe sa IQ modulator; (B) - (D) EO S21, pagpamatay sa ratio spectrum, ug pagbalhin sa usa ka EEAM EAM; (e) Schematic Diagram sa IQ Modulator ug katugbang nga yugto sa yugto sa Phase Shifter; (F) Ang representante sa pagpugong sa tag-iya sa komplikado nga eroplano. Ingon sa gipakita sa Figure 1 (B), ang GESI Eam adunay usa ka halapad nga bandwidth-optic bandwidth. Ang Figure 1 (B) gisukod ang S21 nga parameter sa usa ka istruktura sa pagsulay sa GESI EAM gamit ang 67 Ghz Optical Component Analyzer (LCA). Ang mga numero 1 (c) ug 1 (d) tinuud nga naghulagway sa static stintio nga ratio (er) spectra sa lainlaing mga duc voltage ug ang transmiser sa 1555 nanometer.
Ingon sa gipakita sa Figure 1 (E), ang panguna nga bahin sa kini nga laraw mao ang abilidad sa pagpugong sa mga optical carriers pinaagi sa pag-adjust sa integrated nga bahin sa bukton. Ang kalainan sa hugna tali sa ibabaw ug sa ubos nga bukton mao ang π / 2, nga gigamit alang sa komplikado nga pag-tuning, samtang ang kalainan sa yugto taliwala sa tunga nga bukton --3 π / 4. Kini nga pag-configure nagtugot alang sa makadaot nga pagpanghilabot sa tagdala, ingon sa gipakita sa komplikado nga eroplano sa Figure 1 (F).
Pag-eksperimento sa pag-setup ug mga resulta
Ang high-speed eksperimento setup gipakita sa Figure 2 (A). Ang usa ka dili-makatarunganon nga waveform generator (Keysight M8194A) gigamit ingon nga tinubdan sa signal, ug duha ka 60 ka ghz phase nga katumbas sa RF AMPLIFIECIERS (nga adunay mga drayber sa Modulator. Ang bias nga boltahe sa Gesi Eam mao ang -2.5 v, ug ang usa ka yugto nga katumbas sa RF cable gigamit aron maibanan ang electrical phase phase sa taliwala sa I ug Q Channels.
Hulagway 2: (A) High Spotimal Setup Setup, (B) Pagdala sa Carrier sa 70 GBAUD, (C) Rate sa Sayup ug Data sa Data, (D) nga konstelasyon sa 70 GBAud. Paggamit usa ka komersyal nga eksternal nga lungag sa lungag (ECL) nga adunay usa ka linya nga sa 100 KHZ, wavelength nga 1555 NM, ug Gahum sa 12 DBM ingon ang optical carrier. Pagkahuman sa Modulation, ang Optiko nga Signal gipadako gamit ang usa kaermium-doped fiber amplifier.
Sa pagtapos sa pagdawat, usa ka optical spectrum analyzer (OSA) ang signal spectrum nga spectrum ug carrier nga pagpugong, sama sa gipakita sa numero 2 (B) alang sa usa ka 70 nga signal sa GBAud. Paggamit usa ka doble nga polarization ceneenent makadawat makadawat nga mga signal, nga naglangkob sa usa ka 90 degree nga optical mixer ug upat40 Ghz balanse nga mga photodiodes, ug konektado sa usa ka 33 GHz, 80 GSA / S Real-Time Oscilloscope (RTO) (Keysight Dsoz634A). Ang ikaduha nga gigikanan sa ECL nga adunay usa ka linya nga sa 100 KHz gigamit ingon usa ka lokal nga Oscillator (LO). Tungod sa transmiter nga nag-operate ubos sa mga kondisyon sa polarization, duha ra nga electronic channel ang gigamit alang sa analog-to-digital nga pagkakabig (ADC). Ang datos natala sa RTO ug giproseso gamit ang usa ka offline digital signal processor (DSP).
Ingon sa gipakita sa Figure 2 (C), ang IQ modulator gisulayan gamit ang qPsk modulation format gikan sa 40 GBAud hangtod 75 GBAud. Ang mga resulta nagpaila nga sa ilalum sa 7% nga Kahimtang sa Correction sa Desisyon sa Desisyon (HD-FEC), ang rate mahimong moabot sa 140 GB / s; Ubos sa kahimtang nga 20% nga humok nga desisyon sa sayup nga sayup sa sayup (SD-FEC), ang katulin mahimong moabot sa 150 GB / s. Ang diagram sa konstelasyon sa 70 GBAud gipakita sa Figure 2 (D). Ang resulta limitado sa Oscilloscope bandwwidth sa 33 GHz, nga katumbas sa usa ka signal bandwidth nga gibana-bana nga 66 GBAud.

Ingon sa gipakita sa Figure 2 (B), ang tulo nga istruktura sa bukton mahimong epektibo nga pugngan ang mga optical carriers nga adunay usa ka blangko nga rate nga sobra sa 30 db. Ang kini nga istraktura wala magkinahanglan og hingpit nga pagpugong sa tagdala ug mahimo usab nga magamit sa mga makadawat nga kinahanglan mga tono sa carrier aron mabawi ang mga signal, sama sa Kramer Kronig (KK) makadawat. Ang tagdala mahimong i-adjust pinaagi sa usa ka sentral nga bahin sa arm
Mga Kauswagan ug Aplikasyon
Itandi sa tradisyonal nga Macher Modulators (MZM Modulators) Ug uban pang mga silicon nga nakabase sa Sopicon nga Optoelectronic IQ Modulators, ang gisugyot nga Silicon IQ modulator adunay daghang mga bentaha. Una, kini compact sa gidak-on, kapin sa 10 ka beses nga mas gamay kaysa sa mga modulator sa IQ nga gibase saMach Zehender Modulators. Ikaduha, ang gipatik nga disenyo sa elektruter wala magkinahanglan sa paggamit sa mga resistensya sa terminal, sa ingon pagkunhod sa kapasidad sa aparato ug kusog matag gamay. Ikatulo, ang katakus sa pagdala sa Carrier nagpadako sa pagkunhod sa gahum sa transmission, dugang nga pagpaayo sa kaepektibo sa enerhiya.
In addition, the optical bandwidth of GeSi EAM is very wide (over 30 nanometers), eliminating the need for multi-channel feedback control circuits and processors to stabilize and synchronize the resonance of microwave modulators (MRMs), thereby simplifying the design.
Ang kini nga compact ug episyente nga IQ modulator labi ka angay alang sa sunod-sunod nga henerasyon, taas nga channel count
Ang carrier nga gipugngan ni Silicon IQ Modulator maayo kaayo nga pasundayag, nga adunay usa ka rate sa transmission sa datos nga hangtod sa 150 GB / S ubos sa 20% SD-FEC kondisyon. Ang compact nga istraktura sa 3-arm nga gibase sa GESI EAM adunay hinungdanon nga mga bentaha sa mga termino sa tunob sa tiil, pagkaayo sa enerhiya, ug pag-disenyo sa pagkayano. Ang kini nga modulator adunay katakus sa pagpugong o pag-adjust sa optical carrier ug mahimong integrated uban ang nagkahiusa nga pagtuki ug Kramer Kronig (KK) detection schemes alang sa multi line compacent nga mga transceceves. Ang mga gipakita nga mga nahimo nag-agay sa katumanan sa labi ka integrated ug episyente nga optical transceceers aron matuman ang nagkadako nga panginahanglan alang sa mga sentro nga datos sa datos sa mga sentro sa datos ug uban pang mga uma.