Samningur kísil-undirstaða optoelectronicIQ Modulatorfyrir háhraða samfelld samskipti
Aukin eftirspurn eftir hærri gagnaflutningshlutfalli og orkunýtnari senditæki í gagnaverum hefur knúið þróun samningur afkastamikilsOptical Modulators. Silicon byggð optoelectronic tækni (SIPH) hefur orðið efnilegur vettvangur til að samþætta ýmsa ljóseindaríhluti á einn flís, sem gerir kleift að samsettar og hagkvæmar lausnir. Þessi grein mun kanna skáldsögu burðarefni sem kúgað er kísil iq mótor sem byggir á Gesi Eams, sem getur starfað á tíðni allt að 75 GBAUD.
Hönnun tækis og einkenni
Fyrirhugaður IQ mótor samþykkir samningur þriggja handleggsbyggingar, eins og sýnt er á mynd 1 (a). Samanstendur af þremur Gesi EAM og þremur hitauppstreymi og tileinkuðum samhverfri stillingu. Inntaksljósið er tengt í flísina í gegnum grindartengilinn (GC) og skipt jafnt í þrjár slóðir í gegnum 1 × 3 fjölþroska truflunarmælir (MMI). Eftir að hafa farið í gegnum mótarann og fasaskipti er ljósið sameinað með annarri 1 × 3 mMI og síðan tengt við einnar stillingar trefjar (SSMF).
Mynd 1: (a) Smásjármynd af IQ mótor; (b) - (d) EO S21, útrýmingarhlutfall litróf og umbreyting eins Gesi EAM; (e) skýringarmynd af IQ mótor og samsvarandi sjónfasa fasa shifter; (f) Framsetning kúgunar á burðarefni á flóknu planinu. Eins og sýnt er á mynd 1 (b) hefur Gesi EAM breitt raf-sjón-bandbreidd. Mynd 1 (b) mældi S21 færibreytuna á einni GESI EAM prófunarbyggingu með 67 GHz Optical Component Analyzer (LCA). Myndir 1 (c) og 1 (d) sýna hver um sig truflanir útrýmingarhlutfall (ER) litróf við mismunandi DC spennu og sendingu við bylgjulengd 1555 nanómetra.
Eins og sýnt er á mynd 1 (e), er meginatriði þessarar hönnunar hæfileikinn til að bæla sjónbera með því að stilla samþætta fasaskipti í miðju handleggnum. Fasamunur á milli efri og neðri handleggs er π/2, notaður við flókna stillingu, en fasamunurinn á miðju handleggnum er -3 π/4. Þessi stilling gerir kleift að eyðileggja burðarefnið eyðileggjandi, eins og sýnt er í flóknu planinu á mynd 1 (f).
Tilraunauppsetning og niðurstöður
Háhraða tilraunauppsetningin er sýnd á mynd 2 (a). Handahófskennd bylgjulögun (Keysight M8194a) er notuð sem merkjagjafi og tveir 60 GHz fasa samsvarandi RF magnara (með samþættum hlutdrægni teigum) eru notaðir sem mótunarbílstjórar. Hlutdrægni spennu Gesi EAM er -2,5 V, og fasa samsvarandi RF snúru er notaður til að lágmarka misræmi rafmagnsfasa milli I og Q rásanna.
Mynd 2: (a) Háhraða tilraunauppsetning, (b) kúgun burðar við 70 GBAUD, (c) villuhlutfall og gagnahraði, (d) stjörnumerki við 70 GBAUD. Notaðu utanaðkomandi hola leysir (ECL) með línubreidd 100 kHz, bylgjulengd 1555 nm og kraftur 12 dBM sem sjónbera. Eftir mótun er sjónmerkið magnað með því að nota ANErbium-dópað trefjar magnari(EDFA) til að bæta upp tap á tengingu á flísum og tapi mótunar.
Í móttökuendanum fylgist sjónrófsgreiningartæki (OSA) merkjasvið og bælingu á burðarefni, eins og sýnt er á mynd 2 (b) fyrir 70 GBAUD merki. Notaðu tvískiptur skautun samhangandi móttakara til að fá merki, sem samanstendur af 90 gráðu sjónblöndunartæki og fjórum40 GHz jafnvægis ljósrit, og er tengt við 33 GHz, 80 GSA/S rauntíma sveiflusjá (RTO) (Keysight DSOZ634A). Önnur ECL uppsprettan með línubreidd 100 kHz er notuð sem staðbundinn sveiflur (LO). Vegna sendandans sem starfar við stakar skautunaraðstæður eru aðeins tvær rafrænar rásir notaðar við hliðstæða-til-stafræna umbreytingu (ADC). Gögnin eru skráð á RTO og unnin með því að nota offline Digital Signal Processor (DSP).
Eins og sýnt er á mynd 2 (c) var IQ mótarinn prófaður með QPSK mótunarsniði frá 40 GBAUD í 75 GBAUD. Niðurstöðurnar benda til þess að undir 7% harða ákvörðun framsóknar villuleiðréttingar (HD-FEC) geti hlutfallið náð 140 GB/s; Undir skilyrðinu um 20% mjúka ákvörðun um villuleiðréttingu (SD-FEC) getur hraðinn orðið 150 GB/s. Stjörnumerkjamyndin við 70 GBAUD er sýnd á mynd 2 (d). Útkoman er takmörkuð af sveifluspennu bandbreidd 33 GHz, sem jafngildir bandbreidd merkis um það bil 66 GBAUD.
Eins og sýnt er á mynd 2 (b), getur uppbygging þriggja handleggs í raun bælað sjónflutningsaðilum með tæmandi hraða yfir 30 dB. Þessi uppbygging þarf ekki fullkomna bælingu á burðarmanninum og er einnig hægt að nota í móttakara sem krefjast burðartóna til að endurheimta merki, svo sem Kramer Kronig (KK) móttakara. Hægt er að stilla flutningafyrirtækið í gegnum miðlæga handleggsfasa til að ná tilætluðum hlutfalli flutningsaðila og hliðar (CSR).
Kostir og forrit
Í samanburði við hefðbundna Mach Zehnder mótum (MZM mótum) og aðrir kísil-byggðir optoelectronic iq mótarar, fyrirhugaður Silicon IQ Modulator hefur marga kosti. Í fyrsta lagi er það samningur að stærð, meira en 10 sinnum minni en greindarvísitala byggð áMach Zehnder mótum(að undanskildum tengipúða), þannig að auka þéttleika samþættingar og draga úr flísarsvæði. Í öðru lagi þarf staflað rafskautshönnun ekki að nota endanlega viðnám og draga þannig úr þéttni og orku tækisins. Í þriðja lagi hámarkar burðargetu getu minnkun flutnings og bætir enn frekar orkunýtni.
Að auki er sjónbandbreidd Gesi EAM mjög breið (yfir 30 nanómetrar), og útrýma þörfinni fyrir stýringarrásir í fjölrásum og örgjörvum til að koma á stöðugleika og samstilla ómun örbylgjuofnara (MRMS) og einfalda þar með hönnunina.
Þessi samningur og duglegur greindarvísitala er mjög hentugur fyrir næstu kynslóð, háa rásafjölda og litla heildstæða senditæki í gagnaverum, sem gerir kleift að fá meiri afkastagetu og orkunýtnari sjónsamskipti.
Bifreiðafyrirtækið bælaði kísil iq mótor sýnir framúrskarandi afköst, með gagnaflutningshraða allt að 150 GB/s undir 20% SD-FEC skilyrðum. Samningur þriggja handleggsbyggingarinnar byggður á GESI EAM hefur verulegan kosti hvað varðar fótspor, orkunýtni og einfaldleika hönnunar. Þessi mótor hefur getu til að bæla eða aðlaga sjónrennslið og hægt er að samþætta hann með heildstæða uppgötvun og Kramer Kronig (KK) uppgötvunarkerfi fyrir marglínu samfellda samfellda senditæki. Sýnt afrek knýja fram mjög samþætta og skilvirka sjónstýringar til að mæta vaxandi eftirspurn eftir samskiptum með mikla afkastagetu í gagnaverum og öðrum sviðum.
Post Time: Jan-21-2025