Optoelectronic e thehiloeng ho silicon e nyaneModulasetara oa IQbakeng sa puisano e potlakileng e kopanetsoeng
Tlhoko e ntseng e eketseha ea sekhahla se phahameng sa phetiso ea data le li-transceiver tse bolokang matla haholoanyane litsing tsa data li tsamaisitse nts'etsopele ea ts'ebetso e nyane ea maemo a holimo.li-modulator tsa opticalTheknoloji ea optoelectronic e thehiloeng ho silicon (SiPh) e fetohile sethala se tšepisang sa ho kopanya likarolo tse fapaneng tsa photonic ho chip e le 'ngoe, e nolofalletsang litharollo tse nyane le tse theko e tlaase. Sengoloa sena se tla hlahloba modulator e ncha ea silicon IQ e hatelletsoeng e thehiloeng ho GeSi EAMs, e ka sebetsang ka maqhubu a fihlang ho 75 Gbaud.
Moralo le litšobotsi tsa sesebelisoa
Modulator ea IQ e reriloeng e amohela sebopeho se kopaneng sa matsoho a mararo, joalo ka ha ho bontšitsoe ho Setšoantšo sa 1 (a). E entsoe ka li-shifter tse tharo tsa GeSi EAM le li-shifter tse tharo tsa thermo optical phase, e amohelang tlhophiso e lekanang. Leseli la ho kenya le kopanngoa le chip ka grating coupler (GC) 'me le arotsoe ka ho lekana ka litsela tse tharo ka 1 × 3 multimode interferometer (MMI). Kamora ho feta ka modulator le phase shifter, leseli le kopanngoa hape ke 1 × 3 MMI e 'ngoe ebe le kopanngoa le fiber ea mode e le 'ngoe (SSMF).
Setšoantšo sa 1: (a) Setšoantšo sa microscopic sa modulator ea IQ; (b) – (d) EO S21, spectrum ea karolelano ea ho fela, le phetisetso ea GeSi EAM e le 'ngoe; (e) Setšoantšo sa sekema sa modulator ea IQ le mohato o tsamaellanang oa optical oa phase shifter; (f) Boemeli ba ho hatelloa ha carrier sebakeng se rarahaneng. Joalokaha ho bontšitsoe Setšoantšong sa 1 (b), GeSi EAM e na le bandwidth e pharaletseng ea electro-optic. Setšoantšo sa 1 (b) se lekanyelitse paramethara ea S21 ea sebopeho se le seng sa teko ea GeSi EAM ho sebelisoa analyzer ea likarolo tsa optical ea 67 GHz (LCA). Setšoantšo sa 1 (c) le sa 1 (d) ka ho latellana li bontša spectra ea karolelano ea ho fela e sa fetoheng (ER) ho li-voltage tse fapaneng tsa DC le phetisetso ho bolelele ba leqhubu la 1555 nanometers.
Jwalo ka ha ho bontshitswe ho Setshwantsho sa 1 (e), tšobotsi e ka sehloohong ya moralo ona ke bokgoni ba ho thibela dijari tsa optical ka ho fetola sesebelisoa se kopaneng sa phase shifter letsohong le bohareng. Phapang ya phase pakeng tsa matsoho a ka hodimo le a ka tlase ke π/2, e sebediswang bakeng sa ho lokisa ka tsela e rarahaneng, ha phapang ya phase pakeng tsa letsoho le bohareng e le -3 π/4. Sebopeho sena se dumella tshitiso e senyang ho mojari, jwalo ka ha ho bontshitswe sefofaneng se rarahaneng sa Setshwantsho sa 1 (f).
Setaele sa liteko le liphetho
Setaele sa teko sa lebelo le phahameng se bontshitswe ho Setshwantsho sa 2 (a). Jenereithara ya sebopeho sa maqhubu a sa fetoheng (Keysight M8194A) e sebediswa e le mohlodi wa letshwao, mme di-amplifier tse pedi tsa RF tse tsamaellanang le mohato wa 60 GHz (tse nang le di-tee tsa bias tse kopaneng) di sebediswa e le bakganni ba modulator. Motlakase wa bias wa GeSi EAM ke -2.5 V, mme thapo ya RF e tsamaellanang le mohato e sebediswa ho fokotsa ho se tshwane ha mohato wa motlakase pakeng tsa dikanale tsa I le Q.
Setšoantšo sa 2: (a) Setha sa liteko sa lebelo le phahameng, (b) Khatello ea sepalami ho 70 Gbaud, (c) Sekhahla sa liphoso le sekhahla sa data, (d) Sehlopha sa linaleli ho 70 Gbaud. Sebelisa laser ea kantle ea khoebo (ECL) e nang le bophara ba mola oa 100 kHz, bolelele ba bolelele ba 1555 nm, le matla a 12 dBm e le sepalami sa optical. Kamora ho feto-fetoha ha molumo, lets'oao la optical lea holisoa ho sebelisoaseholisa-faeba se nang le erbium(EDFA) ho lefella tahlehelo ea ho kopanya ka har'a chip le tahlehelo ea ho kenya modulator.
Qetellong ea ho amohela, Optical Spectrum Analyzer (OSA) e lekola spectrum ea matšoao le ho thibeloa ha carrier, joalo ka ha ho bontšitsoe ho Setšoantšo sa 2 (b) bakeng sa lets'oao la 70 Gbaud. Sebelisa moamoheli ea kopaneng oa polarization habeli ho amohela matšoao, a nang le motsoako oa optical oa likhato tse 90 le tse 'neLi-photodiode tse leka-lekaneng tsa 40 GHz, mme e hokahantswe le oscilloscope ya nako ya nnete ya 33 GHz, 80 GSa/s (RTO) (Keysight DSOZ634A). Mohlodi wa bobedi wa ECL o nang le mola o bophara ba 100 kHz o sebediswa e le oscillator ya lehae (LO). Ka lebaka la transmitter e sebetsang tlasa maemo a le mong a polarization, ke dikanale tse pedi feela tsa elektroniki tse sebediswang bakeng sa phetoho ya analog-to-digital (ADC). Lintlha di rekotwa ho RTO mme di sebetswa ho sebediswa processor ya letshwao la dijithale e sa kenngwang inthaneteng (DSP).
Jwalo ka ha ho bontshitswe ho Setshwantsho sa 2 (c), modulator ya IQ e lekilwe ho sebediswa mokgwa wa ho fetola wa QPSK ho tloha ho 40 Gbaud ho isa ho 75 Gbaud. Diphetho di bontsha hore tlasa maemo a 7% a ho lokisa diphoso tse thata tsa ho etsa qeto e nepahetseng (HD-FEC), sekgahla se ka fihla ho 140 Gb/s; Tlas'a boemo ba ho lokisa diphoso tse bonolo tsa ho etsa qeto e nepahetseng (SD-FEC), lebelo le ka fihla ho 150 Gb/s. Setšoantšo sa sehlopha sa dihlopha sa dinaledi ho 70 Gbaud se bontshitswe ho Setshwantsho sa 2 (d). Sephetho se lekanyeditswe ke bandwidth ya oscilloscope ya 33 GHz, e lekanang le bandwidth ya letshwao ya hoo e ka bang 66 Gbaud.
Jwalo ka ha ho bontshitswe ho Setshwantsho sa 2 (b), sebopeho sa matsoho a mararo se ka thibela ka katleho dijari tsa optical ka sekgahla sa ho se behe letho se fetang 30 dB. Sebopeho sena ha se hloke ho hatelloa ka botlalo ha jari mme se ka boela sa sebediswa ho di-receiver tse hlokang medumo ya jari ho fumana matshwao, jwalo ka di-receiver tsa Kramer Kronig (KK). Jariver e ka fetolwa ka ho sebedisa shifter ya karolo ya letsoho e bohareng ho fihlella karolelano e lakatsehang ya jari ho ya lehlakoreng (CSR).
Melemo le Litšebeliso
Ha ho bapisoa le li-modulator tsa setso tsa Mach Zehnder (Li-modulator tsa MZM) le li-modulator tse ling tsa IQ tsa optoelectronic tse thehiloeng ho silicon, modulator ea IQ ea silicon e reriloeng e na le melemo e mengata. Ea pele, e nyane ka boholo, e nyane ka makhetlo a fetang 10 ho feta li-modulator tsa IQ tse thehiloeng hoLi-modulator tsa Mach Zehnder(ntle le di-bonding pad), ka hona ho eketsa bongata ba kopanyo le ho fokotsa sebaka sa chip. Sa bobedi, moralo wa electrode e nang le di-stacked ha o hloke tshebediso ya di-terminal resistors, ka hona ho fokotsa bokgoni ba sesebediswa le matla ka biti. Sa boraro, bokgoni ba ho thibela carrier bo eketsa phokotso ya matla a phetiso, bo ntlafatsa bokgoni ba matla le ho feta.
Ho phaella moo, bandwidth ya optical ya GeSi EAM e pharaletse haholo (ho feta di-nanometer tse 30), e fedisa tlhoko ya dipotoloho tsa taolo ya maikutlo a dikanale tse ngata le diprosesa ho tsitsisa le ho hokahanya resonance ya di-modulator tsa microwave (MRM), ka hona ho nolofatsa moralo.
Modulator ena e nyane le e sebetsang hantle ea IQ e loketse haholo moloko o latelang, palo e phahameng ea liteishene, le li-transceiver tse nyane tse kopaneng litsing tsa data, e leng se nolofalletsang bokhoni bo phahameng le puisano e sebetsang hantle ea optical.
Modulator ea silicon IQ e hatelletsoeng ke carrier e bonts'a ts'ebetso e ntle haholo, ka sekhahla sa phetiso ea data se fihlang ho 150 Gb/s tlasa maemo a 20% SD-FEC. Sebopeho sa eona se kopaneng sa matsoho a 3 se thehiloeng ho GeSi EAM se na le melemo e meholo mabapi le sebaka sa maoto, ts'ebetso e ntle ea matla, le bonolo ba moralo. Modulator ena e na le bokhoni ba ho hatella kapa ho fetola carrier ea optical 'me e ka kopanngoa le ho lemoha ho kopaneng le merero ea ho lemoha Kramer Kronig (KK) bakeng sa li-transceiver tse kopaneng tse kopaneng tsa mela e mengata. Liphihlello tse bontšitsoeng li khanna ho phethahala ha li-transceiver tsa optical tse kopantsoeng haholo le tse sebetsang hantle ho fihlela tlhoko e ntseng e hola ea puisano ea data e nang le bokhoni bo phahameng litsing tsa data le masimong a mang.
Nako ea poso: Pherekhong-21-2025