利用4級脈沖調(diào)幅技術(shù)，實驗證明了單路1.5μmVCSEL在光纖傳輸鏈路上的傳輸速率為100G/s
100Gb/s單vcsel數(shù)據(jù)傳輸鏈路
互聯(lián)網(wǎng)和云計算應(yīng)用程序的快速增長促使數(shù)據(jù)中心將其鏈路從目前常用的10gb/s升級到100Gb/s以上扯俱，而在不久的將來，碳排放和房地產(chǎn)足跡幾乎沒有增加喇澡。這兩種相互抵消的需求導(dǎo)致對采用直接調(diào)制（DM）垂直腔面發(fā)射激光器（VCSELs）的短程光通信系統(tǒng)的更高數(shù)據(jù)容量的追求迅栅；由于具有高比特率、低驅(qū)動電壓和陣列集成能力等有吸引力的特性組合晴玖，這種激光類型正迅速成為互連應(yīng)用的第1選擇激光源读存。
現(xiàn)有的100Gb/s短距離互連標(biāo)準(zhǔn)（100GE-SR10）規(guī)定使用10個波長，每個波長以10Gb/s的速度運行呕屎，而下一代標(biāo)準(zhǔn)（100GE-SR4）使用4個激光让簿，每個波長以25Gb/s的速度運行。將每個激光器的數(shù)據(jù)調(diào)制提高到100Gb/s秀睛，可以為a)將總鏈路容量提高到400Gb/s或b)減少100Gb/s鏈路的占用空間和復(fù)雜性鋪平道路尔当，因為它們可以用單個激光器操作。
在本文中蹂安，我們報告了使用單個VCSEL實現(xiàn)100Gbit/s速度傳輸?shù)哪芰Φ难芯空{(diào)查椭迎。我們通過采用4級脈沖幅度調(diào)制（4-PAM）在25Gbaud和偏振復(fù)用下對VCSEL進行直接調(diào)制，以實現(xiàn)單個VCSEL的總比特率為100Gb/s的鏈路田盈。實現(xiàn)了前向糾錯編碼畜号，有效比特率為86.5Gb/s。
實驗中無差錯傳輸采用
位FEC解碼缠黍。據(jù)筆者所知弄兜，這是單個VCSEL源報告的Max傳輸容量驰怎。
實驗裝置
圖1顯示了傳輸實驗的設(shè)置。將SHF12103A脈沖模式發(fā)生器（PPG）的兩個不相關(guān)的25gb/s子通道相加绢片，形成50gb/s的4-PAM信號焦履。用偽隨機二進制序列（PRBS）和兩種不同的前向糾錯（FEC）模式對鏈路進行了分析。PRBS序列的模式長度為211-1视卢。FEC碼的長度為1138489位踱卵，開銷為7%；長度為152881位据过，開銷為20%惋砂。我們在實驗中選擇縮短BCH（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem）分量的產(chǎn)品代碼作為FEC代碼。
圖1 設(shè)置绳锅。脈沖模式發(fā)生器（PPG）西饵、光電探測器（PD）、可變光衰減器（VOA）鳞芙、低通濾波器（LPF）眷柔、功率計（PM）、單模光纖（SMF）原朝、偏振分束器（PBS）驯嘱。
子通道添加系統(tǒng)經(jīng)過優(yōu)化以減少反射，由一個10dB和一個3dB電衰減器以及一個6dB電合并器組成喳坠。為了利用VCSELI-P特性曲線的線性區(qū)域鞠评，利用SHF的一個高線性放大器將電信號放大到1Vpp。VCSEL的L-I-V曲線如圖2.a)所示壕鹉。使用的VCSEL是一種高速短腔VCSEL剃幌，發(fā)射波長1.55μm，調(diào)制帶寬為18GHz御板，溫度為20°C锥忿。帶有4PAM信號的調(diào)制VCSEL的頻譜如圖1所示。具體VCSEL特性的詳細描述可以在中找到怠肋。VCSEL的偏置設(shè)置為10mA以獲得非常佳的性能敬鬓。從VCSEL發(fā)出的光信號被發(fā)射到一個具有分支間光延遲的偏振復(fù)用系統(tǒng)中，以模擬100Gb/s不相關(guān)的正交偏振傳輸笙各。信號通過100米的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖（SMF）傳輸钉答。在接收端，偏振分束器（PBS）將兩個偏振分離杈抢。每個偏振是由一個40GHz光電二極管獨立檢測数尿。采用Lecroy30ghz，80gsa/s的數(shù)字存儲示波器（DSO）存儲接收信號進行脫機解調(diào)惶楼。離線信號解調(diào)包括位同步和自適應(yīng)決策閾值門控右蹦。
圖2 a)35℃時的LIV曲線诊杆；B)接收信號的非常佳的樣本直方圖
數(shù)字上采樣信號到過采樣10已被用于更好的解調(diào)。圖2.b）為不同接收功率下接收信號非常佳的采樣點的直方圖何陆。直方圖顯示5000位晨汹。每個接收功率的直方圖的Min點作為符號決策閾值。每個符號的z低有效位（LSB）和z高有效位（MSB）是兩個不相關(guān)的模式贷盲。解調(diào)后淘这，對接收到的LSB和MSB進行獨立的錯誤計數(shù)，將每個比特流與相應(yīng)的模式進行比較巩剖。
圖3.a)為B2B配置下100m后的MSB誤碼率（BER）曲線铝穷。
圖3.b)為LSB的誤碼率曲線。我們可以在LSB中觀察到差的性能佳魔，因為它在符號上的錯誤概率更高曙聂。為了便于糾錯，我們使用了灰度映射吃引。
圖3 a)MSB在100mSSMF和B2B后100Gb/s的BER曲線
b)LSB在100mSSMF和B2B后100Gb/s的BER曲線
更多詳情請聯(lián)系昊量光電/歡迎直接聯(lián)系昊量光電
關(guān)于昊量光電：
上海昊量光電設(shè)備有限公司是光電產(chǎn)品專業(yè)代理商筹陵，產(chǎn)品包括各類激光器、光電調(diào)制器镊尺、光學(xué)測量設(shè)備、光學(xué)元件等并思，涉及應(yīng)用涵蓋了材料加工庐氮、光通訊、生物醫(yī)療宋彼、科學(xué)研究弄砍、國防、量子光學(xué)输涕、生物顯微音婶、物聯(lián)傳感、激光制造等莱坎；可為客戶提供完整的設(shè)備安裝衣式，培訓(xùn)，硬件開發(fā)檐什，軟件開發(fā)碴卧，系統(tǒng)集成等服務(wù)。
您可以通過我們昊量光電的官方網(wǎng)站www.wjjzl.com了解更多的產(chǎn)品信息乃正，或直接來電咨詢4006-888-532住册。
