Compactu optoelectronic basatu in SiliconU Modulatore IQPer una cumunicazione coherente alta
A crescita di l'aumentu di i tassi di trasmissione di dati di dati è più energia-efficiente in i centri di dati hà guidatu u sviluppu di u cumpattu altu compactuModulatori ottichi. A tecnulugia OpthoectRoectRoCronica di Silicon (Sifh) hè diventatu una piattaforma promettente per integrate i diversi cumpunenti fotonici nantu à una sola chip, chì permette solu soluzioni. Stu articulu sarà esploratu un trasportatore trasportatore suppressu in silicone in a silicone basata nantu à e e vasi Gesi, chì ponu opera in una frequenzazza di finu à 75 GBAUD.
Disegetziale è caratteristiche di u dispusitivu
U Modulatore IQ prupostu adopta una struttura compacte trè armata, cum'è mostra in a Figura 1 (a). Cumposti di trè gesi Eam è trè cambiamenti di fase Ottica Tharmo, aduttendu una cunfigurazione simetrica. A luce di input hè accoppiata in u chip à traversu un accoppiamentu di grattu (GC) è uniformemente divisa in trè chjassi in Interferometru di 1 × 3 multimo (MMI). Dopu avè passendu u modulatore è arbusti di fasa, a luce hè rebombined per l'altru 1 × 3 Mmi è poi accoppiatu à una fibra di modalità sola (SSMF).
Figura 1: (a) maghjina microscopica di u modulatore IQ; (b) - (d) eo s21, extinzione rapportu spettru, è trasmissione di una sola gesi è eam; (e) Diagrama Schematicu di u Modulatore IQ è a fase ottica currispondente di u cambiamentu di fase; (f) Rappresentazione di Suppressione di u traspurtadore nantu à u pianu cumplessu. Comu si mostra in a Figura 1 (b), Gesi Eam hà una larga banda elettro-ottica. Figura 1 (b) misurata u paràmetru S21 di una sola struttura di prova Eam chì utilizanu un analisi di cumpunente di 67 GHZ OPTIC (LCA). Figuri 1 (c) è 1 (d) rispettivamente rappresentà u rapportu di l'estinzione statale à i voltaghji DC differenti è a trasmissione à una lanciazione di 1555 nanometri.
Comu si mostra in a Figura 1 (e), a funzione principale di stu disignu hè a capacità di suppressione i trasportatori ottichi per aghjustà u shifter in fase integratu in u bracciu mediu. A fasa diferenza trà i bracci superiore è superiore hè π / 2, Sultati per a Tuning, mentre a differenza cumplessa trà u bracciu mediu hè -3 π / 4. Sta cunfigurazione per via di l'interferenza distruttiva à u trasportatore, cum'è mostratu in u pianu cumplessu di Figura 1 (F).
Stallazione sperimentale è risultati
A setup sperimentale d'alta velocità hè mostrata in a Figura 2 (a). Un generatore d'onda arbitraria (keyight m8194a) hè adupratu cum'è a fonte di u segnu, è dui 60 GHIS Fasi CF HMLLIFIERS (cù tiri di bias integrati) sò usati cum'è cunduttori di modulatori. A tensione Bias di Gesi, hè --2.5 V, è una fase RF Cable RF hè adupratu per minimizà a scumpressione di fasi elettrica trà i canali I è Q.
Figura 2: (a) Configurazione sperimentale d'alta velocità, (b) suppressione di u traspurtadore à 70 Gbaud, (C) Rate di l'errore è a tarifa di dati, (d) custellazione à 70 GBAUD. Aduprate un laser di cavità esternu cummerciale (ecl) cù una linea di linea di 100 khz, lunghezza d'onda di 1555 nm, è u putere di 12 dbm cum'è u traspurtadore otticu. Dopu a modella, u segnu otticu hè amplificatu utilizendu unamplificatore di fibra di erbium-doped(EDFA) per cumpensà per i perditi di accoppiamentu in chip è perdite di inserzioni di modulatore.
À a fine di riceve, un eliminatore di spettru otticu (OSA) u segnu spettru è a suppressione di u traspurtadore, cum'è mostra in a Figura 2 (B) per un signale di 70 GBAUD. Aduprate un ricevitore di polarizazione di dual polarization per riceve segnali, chì hè custituitu da un mixer otticu di 90 gradi è quattru40 Ghz Photodider equilibrati, è hè cunnessu à un 33 GHz, 80 Gsa oscilloscopiu di tempu Roma (RT9) (Keype Dsoz634a). A seconda fonte ECL cù una linea di linea di 100 khz hè adupratu cum'è un oscillatore locale (lo). A causa di u trasmettitore chì opera in e cundizioni di polarizzazioni singuli, solu dui canali elettronichi sò usati per cunversione analogica (adc). I dati sò registrati nantu à RTO è processatu cù un processore di signalu digitale offline (DSP).
Comu mostra in a Figura 2 (C), u Modulatore IQ hè statu pruvatu à u format di Modulabilità QPSK da 40 GBAUD à 75 GBAUD. I risultati indicanu chì sottu à 7% di a correzione di errore di Durati di Decisioni HD (HD-FEC), a tarifa pò ghjunghje à 140 gb / s; Sutta a cundizione di u 20% di a correzione di l'errore in avanti (SD-FEC), a velocità pò ghjunghje à 150 gb / s. U diagrama di custellation à 70 GBAUD hè mostratu in Figura 2 (d). U risultatu hè limitatu da u bandwelk oscilloscopiu di 33 Ghz, chì hè equivalente à una banda di signu di circa 66 GBAUD.
Comu si mostra in a Figura 2 (B), a trè struttura di bracciu pò supportamente suppressione i trasportatori ottichi cù una tarifa di blanching supera u 30 DB. Sta struttura ùn hè micca bisognu di una suppressione cumpleta di u traspurtadore è pò ancu esse adupratu in ricevimenti chì necessitanu toni di ricuperà, cum'è Krammer Kronig (KK) Receptori. U traspurtadore pò esse aghjustatu à traversu un spariu di a fasa di u bracciu cintrali per ottene u trasportatore desideratu à u ratio laterale (CSR).
Vantaghji è applicazioni
Paragunatu cù i moulatori di mach:Modulatori mzm) è l'altri modulatori di iq opoelectronic in opticonicu in silicon, u modulatore di silicon prupostu hà multiple vantaghji. Prima, hè compactu in taglia, più di 10 volte più chjucu cà iq iq iQ basatu nantuModulors Mach Zhennder(escludendu i pads di ligame), dunque aumentà a densità di integrazione è riduzzione di l'area di chip. In siconda, u disignu elettrodificatu ùn hà micca bisognu di l'usu di i resistenti terminali, dunque riduzzione di a capacitenza è energia per pocu. TRATTABILITÀ A TERRAZIONE DI SUPPRESIONE MAXIMIZE A RIDUZIONE DI A RIDUZIONE DI POWER DI TRANSMISSIONE, Migliurà l'efficienza d'energia.
Inoltre, a bandwjezza ottica di Gesi eam hè assai largu (più 30 nanometri), Eglingers per stabilize è sincronianu, i so mudeli multive.
Stu modulatore di u vostru cumpattu è efficiente IQ hè adattatu per a prima generazione, Conte di Canale d'alta, E piccule transzzione coherente in cumunicazione otmatica di dati, chì permette cumunicazione otterica di più energia.
U Modulatore Suppressu Silicon Suppressu Silicon Silicon, cù una tarifa di trasmissione di dati finu à 150 GB / S sottu 20% Cundizioni SD-FEC. A so struttura compactu 3-ARM bas basata nantu à Gesi Eom hà vantaghji significattivi in termini di impronta, efficacità d'energia, è a simplicità di i cuncepimentu. Stu modulatore hà a capacità di suppressione o aghjustà u traspurtadore otticu è pò esse integrata di i schemi di caccia è Kk) I rializazioni dimustrati guidanu a realizazione di transcezzioni ottiche altamente integrati per incontrà a dumanda in crescita per a cumunicazione di dati di alta capacità in i centri di dati è altri campi.
Tempu post: Jan-21-2025