An coimeas ri optoelectronic stèidhichte air siliconModulator IQAirson Conaltradh Còinteach àrd-astar
Tha an t-iarrtas a tha a 'sìor fhàs airson ìrean tar-chuiridhean dàta nas àirde agus tar-chur nas èifeachdaiche ann an ionadan dàta air a stiùireadh àrd-choileanadhmodala optigeach. Tha teicneòlas tapachaidh silicon stèidhichte air a bhith na àrd-ùrlar gealltanach airson a bhith ag aonachadh diofar phàirtean dealbhach air aon chip, a 'comasachadh fuasglaidhean compact agus cosg-èifeachdach. Nì an artaigil seo sgrùdadh air neach-giùraidh nobhail le bhith a 'cumail co-obraiche IQ silico stèidhichte air eaimean Gesi, a dh' fhaodas obrachadh aig tricead suas ri 75 GBAD.
Dealbhadh no feartan inneal
Tha am modulator IQ a chaidh a mholadh a 'gabhail ris a bheil thu a' cleachdadh an sàs trì structar gàirdean, mar a chithear ann am Figear 1 (a). Air a dhèanamh suas de thrì emi em agus trì gluasadan ìre optigeach, a 'gabhail ri rèiteachadh co-chothromach. Tha an solas inntrigidh còmhla ris a 'chip tro chàraid gràineil (GC) ann an trì slighean tro phreasan 1 × 3 iomagain ioma-mheadhain 1 × 3 MIMITER (MMI). An dèidh seachad a dhol tro bhith a 'dol tron modulator agus gluais ìre atharraich, tha an solas air a chonadh le 1 × 3 MMI eile agus an uairsin còmhla ri fiber aon-mhodhail (SSMF).
Figear 1: (a) Ìomhaigh microscopach de modulator IQ; (b) - (d) EO S21, speactrum co-mheas taobh a-muigh, agus tar-chur air aon eam Gesi; (e) Diagram sgeama de neach-dèanamh IQ agus ìre optigeach co-fhreagarrach de shifter ìre Shifter; (f) Riochdachadh baraileas giùlan air a 'phlèana iom-fhillte. Mar a chithear ann am Figear 1 (b), tha leud-ciùil as fheàrr le optro-optic ann an Gesi Em. Thug Figear 1 (b) maoineachadh S21 ri geàrr-chunntasan deuchainn EAM Gesi a 'cleachdadh mion-sgrùdadh co-labhairt Optigeach Optigeach (LCA). Bidh figearan 1 (c) agus 1 (d) a 'nochdadh an co-mheas àmhainn statach (er) aig diofar bholtasan DC agus an sgaoileadh aig tonn-tonnaichean 1555 nan seasamh.
Mar a chithear ann am Figear 1 (e), is e prìomh fheart an dealbhadh seo an comas cur às do luchd-giùlan optigeach le bhith ag atharrachadh a 'ghruachadh ìre aonaichte sa ghàirdean mheadhain. Is e an eadar-dhealachadh iomlan eadar na gàirdeanan àrda is ìosal π / 2, air a chleachdadh airson gleusadh iom-fhillte, fhad 's a tha eadar-dhealachadh ìre eadar am gàirdean meadhanach --3 π / 4. Tha an rèiteachadh seo a 'ceadachadh eadar-theachd millteach don neach-giùlan, mar a chithear ann am plèana iom-fhillte 1 (F).
Setup agus toraidhean deuchainneach
Tha an stèidheachadh deuchainneach aig an astar air a shealltainn ann am Figear 2 (a). Thathas a 'cleachdadh gineadair cruth-tomhais neo-riaghailteach (Keysight M819194a) mar stòr nan ìre RF APLIFIERS) air an cleachdadh mar dhraibhearan modulator. Thathas a 'cleachdadh a' bholtachd Baidhlean de Gesi Eam isF a tha a 'maidseadh caible RF le bhith a' lughdachadh mì-chothromachadh ìre dealain eadar na seanalan I agus Q.
Figear 2: (a) Setup Deuchainneach Sgeulachd àrd, (b) Gabhaltas Carrais aig 70 Gbaud, (c) Ìre DEATH AGUS RIAGHLADH DÀTA, (d) Constellaidh aig 70 Gbaud. Cleachd Laser Cavity taobh a-muigh (ECL) le loidhne-sligheach de 100 khz, tonn-tonn le 1555 NM, agus cumhachd 12 DBM mar an neach-giùlain optigeach. Às deidh an turais, thèid an comharra optic as luaithe a leudachadh le bhith a 'cleachdadhapbium fiber borb?(EDFA) gus dìoladh a dhèanamh airson call callaidean air-chip agus call cuir a-mach còcaireachd.
Aig an deireadh fhaighinn a 'faighinn a-mach, a' cumail a -aideachd speacctrum optrab (OSA) sùil air an speactram a 'chomharran agus a' dol sìos ann am Figear 2 (b) airson comharra 70 Gbaud. Cleachd gaisgeach dùmhail dùbailte gus comharran fhaighinn, anns a bheil a 'toirt a-steach measgachadh optigeach 90 ceum agus ceithir40 ghz cothromach potoddduiodes, agus tha e ceangailte ri 33 GZ, 80 Osccilscope Fìor-ùine (RTO) (Keysight Dsoz634a). Tha an dàrna stòr ECL le loidhne-sligheach de 100 khz air a chleachdadh mar Oscillator ionadail (Lo). Mar thoradh air an inneal-sgaoilidh ag obair fo chumhachan bolarachadh singilte, chan eil ach dà shianalan dealanach air an cleachdadh airson an Aalogtion-gu-didseatach (ADC). Tha an dàta air a chlàradh air liosta agus air a phròiseasadh le bhith a 'cleachdadh pròiseasar comharra didseatach far-loidhne (DSP).
Mar a chithear ann am Figear 2 (c), chaidh deuchainn a dhèanamh air an neach-dèanamh IQ le cruth mòr-sgoile Qpsk bho 40 GBAD gu 75 GBAD. Tha na toraidhean a 'comharrachadh sin fo 7% co-dhùnadh ceartachadh mearachd (HD-FEC), faodaidh an ìre ruighinn 140 GB / S; Fo chumha air a 'chumha 20% Co-dhùnadh Forgaidhean Ro-làimh (SD-FEC), faodaidh an astar 150 GB / S a ruighinn. Tha an diagram an Contelagetion aig 70 gbaud ri fhaicinn ann am Figear 2 (d). Tha an toradh cuibhrichte leis an Raon BandWidth Oncailscope de 33 GZ, a tha co-ionann ri comharra-leathann mu 66 Gbaud.
Mar a chithear ann am Figear 2 (b), faodaidh na trì structar trì gàirdean a thoirt air luchd-giùlan optical gu h-èifeachdach le ìre blanidh a 'dol thairis air 30 DB. Chan fheum an structar seo a bhith a 'dèanamh grèim iomlan air a' neach-giùlan agus faodar a chleachdadh cuideachd ann an innealan a dh 'fheumas tònaichean giùlain gus comharran a dhèanamh air aisteichean, leithid luchd-labhairt Krumer Kronig (KK). Faodar an neach-giùlan atharrachadh tro shifter ìre gàirdean cridhe gus an neach-giùlain a tha thu ag iarraidh a choileanadh gu co-mheas taobh (CSR).
Buannachdan agus tagraidhean
An coimeas ri mùid traidiseanta Mach Zhender (Modulators mzm) Agus in-choileanadhes IQ eile ann an Siliconcctronic ann an Silicon,, tha grunn bhuannachd aig a 'mhodal IQ silicon silicon. An toiseach, tha e an coimeas ann am meud, còrr is 10 tursan nas lugha na modulators IQ stèidhichte airMeur-mhodhail Mach 2hnder(a 'dùnadh a-mach padas ìosal), mar sin a' meudachadh dùmhlachd amalachadh agus a 'lughdachadh sgìre chip. San dàrna àite, chan fheum an dealbhadh dealan-starra le stad a bhith a 'cleachdadh luchd-brathaidh cinn-uidhe, mar sin a' lughdachadh comas agus lùth inneal gach dealbh. San treas àite, tha an comas togail a 'charrais a' moladh lughdachadh cumhachd tar-chuir, tuilleadh leasachaidh air èifeachdas lùtha.
A bharrachd air an sin, tha am fearann-ciùil OptiDigeach de Gesi Em gu math farsaing (nas fhaide na hometers), a 'cur às do dh' fheum air seòlaidhean smachd fios-air-ais ioma-shamhlachadh (MRMS), mar sin a 'sìmpleachadh an dealbhadh.
Tha an neach-dèanamh IQ gu math freagarrach airson an ath ghinealach, Cunntas Grèige àrd, agus gluasadan beaga ciallach ann an ionadan dàta, a 'comasachadh comas nas àirde agus nas èifeachdaiche a thaobh comas nas àirde agus nas èifeachdaiche.
Bidh an neach-dèanamh IQ silicon a 'taisbeanadh sgrùdadh sàr-mhath, le ìre sgaoilidh dàta de suas ri 150 GB / S fo chumhachan SD-FE. Tha buannachdan mòra dlùth aig an structar armachd 3-gàirdean stèidhichte air Gesi Em a thaobh lorg-coise, èifeachdas lùtha, agus sìmplidheachd dealbhaidh. Tha comas aig an neach-saulator seo a bhith a 'cuir às no atharraich an neach-giùlan optigeach agus faodaidh e a bhith air an fhilleadh a-steach le sgeamaichean lorg ciallach agus sgeamaichean Krair Kronig (KK) airson gluasadan torrach loidhne. Bidh na coileanaidhean ainmichte a 'stiùireadh toradh eadar-ghluasad optical gu math aonaichte agus èifeachdach gus coinneachadh ris an iarrtas fhàs airson conaltradh dàta àrd ann an ionadan dàta agus raointean eile.
Ùine a 'phuist: Faoilleach-21-2025