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铌酸锂将主导G调制器市场VIP免费

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第1页共5页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第1页共5页铌酸锂将主导40G调制器市场40Gb/s传送系统面世伊始所遭遇的众多技术问题现在都已经得到解决。其中推动DWDM网络向40Gb/s传送速率升级的关键因素之一便是光信号产生技术的进步。调制器是产生光信号的关键器件。在TDM和WDM系统的发射机中,从连续波(CW)激光器发出的光载波信号进入调制器,高速数据流将迭加到光载波信号上从而完成调制。近些年来,由于铌酸锂(LiNbO3)波导的低损耗、高电光效率等特性,铌酸锂在2.5Gb/s及更高速率的光调制器中得到越来越广泛的使用。基于马赫-曾德(MZ)波导结构的LiNbO3行波调制器已经成为现有系统中使用最广泛的调制器。LiNbO3调制器通常分为X切和Z切两种规格,各有优缺点。前者的主要优点在于工作时无啁啾产生,因而发送机设计比较简单;后者的主要优点是驱动电压较低、带宽较大。传统观点认为,与Z切调制器相比,X切调制器由于带宽和电光系数的限制,不适用于10Gb/s以上的调制。即便如此,CorningOTI(现为Avanex)的调制器研究组仍然提出了用于40Gb/s传送系统的X切调制器设计方案。通过多个高比特率传送系统的实验,我们发现,与其它基于LiNbO3的技术相比,单驱动的X切LiNbO3MZ调制器能够在更高比特速率上支持性能更高、成本更低的传送方案。X切调制器已经通过了包括Mintera公司在内众多系统实验室的40Gb/s传送实验的验证。在去年三月的OFC2003上,Mintera公司的10,000km、40Gb/sDWDM传送演示系统使用的就是X切调制器。Mintera公司评价说,单驱动的X切LiNbO3MZ调制器适用于需要无啁啾光调制的系统,例如基于差分相移键控(DPSK)调制的超远程(ULH)传送系统和基于双二进制调制的超高谱效率传送系统。40G长距离DWDM传送系统与高级调制技术“高级调制格式”可以克服常见的40Gb/s系统缺陷。40Gb/s技术最初将被用于中短距离传送系统,因此简单且带宽利用率较高的不归零码(NRZ)比较适合。然而在长距离传送系统中,归零码(RZ)由于不易受光纤非线性效应和偏振模色散(PMD)的影响,因而更具第2页共5页第1页共5页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第2页共5页有吸引力。特定的RZ格式,例如载波抑制RZ(CS-RZ),有助于消除RZ格式占用频谱较宽的问题。RZ-DPSK调制格式可以进一步提高ULH系统的传送性能。与RZ和CS-RZ调制格式相比,这种格式的主要优点是可以使接收机具有更高的灵敏度(提高3dB)。在特定系统中,最佳调制格式的选择需要考虑到一整套系统参数,其中包括成本、传送距离、比特率和PMD。因此器件提供商已经开发出多种40Gb/s调制器。由于需要更大的带宽,在10Gb/s系统中使用的电RZ脉冲产生方式已经不再适用于40Gb/s系统。因此,必须将NRZ数字调制器和一个光门级联,以光的方式产生40Gb/s的RZ信号。光门的开启时长仅仅是NRZ比特时长的几分之一。光RZ调制格式甚至可以降低对电带宽的要求。在某些情况下,使用“半比特率”的RF信号来驱动20GHz调制器就可以产生40Gb/s的RZ光脉冲。额外的RZ脉冲时长可以用于实现多种基于RZ的复杂的调制方式,例如CS-RZ。MZ干涉仪(MZI)的固有特性也很适合于实现刚刚提到的RZ-DPSK传送系统。高质量的信号产生方式在40Gb/s传送系统中,只能使用外调制方式对CW激光源进行调制。这是由于外调制方式对光载波(CW激光)的光谱特性的影响很小。而基于LiNbO3的电光控制MZI调制器是性能最好的工业用40Gb/s外调制器。很多高级的调制格式都采用相位调制而非幅度调制。MZI调制器是无啁啾CS-RZ-DPSK调制器的关键组成部分。这种调制器不仅可以完成DPSK调制,还具有CS-RZ脉冲形成功能。而基于半导体的电吸收调制器(EAM)不适于产生如此复杂的调制格式。它具有啁啾较大和输出功率较低两大缺陷。因此决定了EAM不适用于长距离传送系统。LiNbO3调制器的工作方式与波长无关,因此它也适用于波长可调收发机。未来,基于LiNbO3的发射机的卓越性能将使之成为性价比最高的解决方案。因此,许多系统制造商正在计划使用LiNbO3技术取代短距离通信中使用的传统的EAM技术。这种改进可以使光功率至少提高10dB,从而延长无放大距离(>100...

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