利用SiGeBiCMOS6分路前饋均衡器支持的直接調(diào)制1326nm短腔VCSEL瓤的，實現(xiàn)了15kmSSMF上50Gb/s休弃、5kmSSMF上60Gb/s和64Gb/s背對背的無dsp實時NRZ傳輸。
SSMF和64Gb/s背靠背與1.3umvcsel無DSP和實時NRZ傳輸50Gb/s超過15km-實驗結(jié)果與討論
不同SSMF長度下的光電鏈路（不含F(xiàn)FE和RF放大器）的小信號頻率響應(yīng)如圖2所示丈甸。在背靠背（B2B）情況下糯俗，由于1326nm的SSMF色散和VCSEL啁啾的結(jié)合，在15kmSSMF處觀察到15.5GHz的3db帶寬下降到12GHz睦擂。這表明得湘，短距離的主要帶寬限制是由于VCSEL調(diào)制帶寬，而較長距離的主要帶寬限制是由于色散和VCSEL啁啾的結(jié)合顿仇。
圖2 VCSEL偏置為12mA時榨咐，SSMF上不同傳輸距離下光電鏈路s參數(shù)歸一化
為了評估鏈路性能率碾，使用圖1所示的系統(tǒng)進行實時誤碼率測量停蕉。首先隧膘，以不同的速率執(zhí)行B2B度量。所得到的誤碼率曲線作為接收平均光功率（由VOA控制）的函數(shù)如圖3所示述呐。對于每個速率惩淳，當VOA被設(shè)置為Min衰減時，F(xiàn)FE參數(shù)被優(yōu)化以達到Min誤碼率市埋，然后在誤碼率曲線的其余部分被固定黎泣。對于50Gb/s實驗，Min誤碼率為12mA缤谎，對于60和64Gb/s實驗，使用14mA的VCSEL偏置電流褐着。在光鏈路（B2B）中有大約2dB的插入損耗坷澡，導(dǎo)致在12mA（14mA）的偏置電流下Max接收功率為2.7dbm（3.1dBm）。對于50Gb/s含蓉，接收光功率超過-4dBm時频敛，可以實現(xiàn)無差錯運行（發(fā)送1×1013位后無差錯），因此無差錯鏈路余量至少為5.7dB馅扣。在60Gb/s時斟赚，接收光功率為2dBm時的Min誤碼率為4.4×10-8。假設(shè)RS（544,514）前饋糾錯（FEC）差油，F(xiàn)EC前的誤碼率為2.4×10-4(KP4-FEC)拗军，在該值下，相對于50Gb/s存在約5dB的懲罰蓄喇。在64Gb/s光接收功率為2.5dBm時发侵，Min誤碼率為1.24×10-3。在FEC前的誤碼率為3.8×10-3時妆偏，假設(shè)7%-OH的HD-FEC刃鳄，相對于50Gb/s會出現(xiàn)10dB左右的損失，相對于60Gb/s會出現(xiàn)7dB左右的損失钱骂，這是由于在這些速率下閉眼次數(shù)增加造成的叔锐。
圖3 50Gb/s(a)挪鹏、60Gb/s(b)和64Gb/s(c)下B2B通信在0dBm時接收光功率（40mV-10ps/div，采用70GHz采樣范圍測量）的接收眼圖愉烙。B2B通信的實時誤碼率曲線(d)讨盒。
圖4顯示了不同SSMF長度下的誤碼率與接收平均功率的關(guān)系。相應(yīng)鏈路的頻率響應(yīng)如圖2a所示齿梁。在50Gb/s下催植，10km以上的傳輸以Min的2×10-12的誤碼率獲得。在HD-FEC和KP4-FEC中勺择，相對于B2B情況创南，可以觀察到大約1dB的功率損失。對于超過15kmSSMF的傳輸省核，在-3.1dBm的光接收功率（去除VOA以獲得Min的插入損耗）下觀察到Min的BER為3×10-4稿辙。由于長光纖相對于B2B操作的額外衰減，較低的BER是不可能的气忠。在HD-FEC閾值處邻储，相對于B2B傳輸存在4dB的損失。在60Gb/s下旧噪，2km和5km的SSMF傳輸分別導(dǎo)致Min誤碼率為8.2×10-6（低于KP4-FEC）和2.7×10-3（低于HD-FEC）吨娜。在2公里的功率損失為2dB(HD-FEC和KPFEC)，而在5公里的功率損失為7dB（HD-FEC）淘钟。功率損失歸因于VCSEL啁啾和光纖色散的結(jié)合（因為VCSEL發(fā)射波長并不完全處于零色散波長）宦赠，導(dǎo)致帶寬減少（見圖2a）。
圖4 (a)50Gb/s和(b)60Gb/s傳輸實驗的實時誤碼率曲線和眼圖
我們展示了一種O波段NRZ-OOK無DSP鏈路米母，該鏈路基于發(fā)射波長為1326nm的單模短腔InP VCSEL勾扭，支持內(nèi)部設(shè)計的發(fā)射側(cè)6分路模擬前饋均衡器。在50Gb/s下铁瞒，傳輸超過10km妙色，Min誤碼率為2×10-12，傳輸高達15km慧耍，誤碼率低于7% OH HD-FEC（誤碼率=3.8×10-3）實現(xiàn)身辨，這是迄今為止報道的50Gb/s下z長的實時（無離線處理）O波段VCSEL鏈路。超過15公里的SSMF傳輸顯示了將VCSELs用于數(shù)據(jù)中心間互連鏈路的潛力蜂绎，并為400GBase-LR8標準提供了可行的替代方案栅表。在60Gb/s的情況下，傳輸高達5km的SSMF师枣，BER低于HD-FEC怪瓶，證明O波段vcsel可以用于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部距離。這是該速度下z長的實時O波段VCSEL鏈路。在64Gb/s的傳輸速率下洗贰，傳輸誤碼低于HD-FEC找岖，這是迄今為止z快的實時O波段VCSEL鏈路。
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