פֿאַר הויך-גיכקייַט קאָוכיראַנט קאָמוניקאַציע סאָליד סאָליד סיליציום-באזירט אָפּטאָעלעקטריקאָניק יק מאָולאַטאָר

סאָליד סיליציום-באזירט אָפּטאָעלעקטראָניקיק מאַדזשאַלייטערפֿאַר הויך-גיכקייַט קאָוכיראַנט קאָמוניקאַציע
די ינקריסינג פאָדערונג פֿאַר העכער דאַטן טראַנסמיסיע רייץ און מער ענערגיע-עפעקטיוו טראַנסזיווערס אין דאַטן סענטערס האט געטריבן די אַנטוויקלונג פון סאָליד הויך-פאָרשטעלונגאָפּטיש מאַדזשאַלייטערז. סיליציום באַזירט אָפּטאָעלעקטריק טעכנאָלאָגיע (וויז דער אַרטיקל וועט ויספאָרשן אַ ראָמאַן טרעגער סאַפּרעסט סיליציום יק מאַדזשאַלייטער באזירט אויף געסי פיז, וואָס קענען אַרבעטן אין אַ אָפטקייַט פון אַרויף צו 75 גבאַוד.
מיטל פּלאַן און קעראַקטעריסטיקס
די פארגעלייגט יק מאַדזשאַלייטער אַדאַפּט אַ סאָליד דריי אָרעם סטרוקטור, ווי געוויזן אין פיגורע 1 (אַ). פארפאסט פון דריי געסי, און דריי טערמאָ אָפּטיש פאַסע שיפטערס, אַדאַפּט אַ סאַמעטריקאַל קאַנפיגיעריישאַן. די אַרייַנשרייַב ליכט איז קאַפּאַלד אין דעם שפּאָן דורך אַ גרייטינג קאַפּלער (גק) און יוואַנלי צעטיילט אין דריי פּאַטהס דורך אַ 1 × 3 מולטימאָדע ינטערפעראָמעטער (MMI). נאָך גייט פארביי דורך די מאַדזשאַלעדיק און פאַסע שיפטער, די ליכט איז רעקאָמבינעד דורך אן אנדער 1 × 3 ממי און דעמאָלט קאַפּאַלד צו אַ איין-מאָדע פיברע (SSMF).

פיגורע 1: (אַ) מיקראָסקאָפּיק בילד פון יק מאַדזשאַלייטער; (ב) - (ד) עאָ ס 21, יקסטינגשאַן פאַרהעלטעניש ספּעקטרום און טראַנסמיסיע פון ​​אַ איין געסי י"ר; (e) סכעמאַטיש דיאַגראַמע פון ​​יק מאַדזשאַלייטער און קאָראַספּאַנדינג אָפּטיש פאַסע פון ​​פאַסע שיפטער; (f) טרעגער סאַפּרעשאַן פאַרטרעטונג אויף דעם קאָמפּלעקס פלאַך. ווי געוויזן אין פיגורע 1 (ב), Gesi Eam האט אַ ברייט עלעקטראָ-אַפּטיק באַנדווידט. פיגורע 1 (ב) געמאסטן די S21 פּאַראַמעטער פון אַ איין gesi iam פּרובירן סטרוקטור ניצן אַ 67 GHZ אָפּטיש קאָמפּאָנענט אַנאַליזער (לקאַ). פיגיערז 1 (C) און 1 (ד) ריספּעקטיוולי שילדערן די סטאַטיק יקסטינקטיאָן פאַרהעלטעניש (ער) ספּעקטראַ אין פאַרשידענע דק וואָולטידזש און די קלאַוויץ אין אַ ווייוולענגט.
ווי געוויזן אין פיגורע 1 (e), דער הויפּט שטריך פון דעם פּלאַן איז די פיייקייט צו פאַרשטיקן אָפּטיש קעריערז דורך אַדזשאַסטינג די ינאַגרייטיד פאַסע שיפטער אין די מיטל אָרעם. די פייז חילוק צווישן די אויבערשטער און נידעריקער געווער איז π / 2, 2, 2, 2, לאַסעס געניצט פֿאַר קאָמפּלעקס טונינג, בשעת די פאַסע חילוק צווישן די מיטל אָרעם איז -3 π / 4. דער קאַנפיגיעריישאַן אַלאַוז דעסטרוקטיווע ינטערפיראַנס צו די טראַנספּאָרט, ווי געוויזן אין די קאָמפּלעקס פלאַך פון פיגורע 1 (F).
יקספּערמענאַל סעטאַפּ און רעזולטאַטן
די הויך-גיכקייַט יקספּערמענאַל סעטאַפּ איז געוויזן אין פיגורע 2 (אַ). אַן אַרביטראַריש כוואַליע גענעראַטאָר (קיזיגהט M8194A) איז געניצט ווי דער סיגנאַל מקור, און צוויי 60 גהז פאַסע מאַטשט רף אַמפּלאַפייערז (מיט ינאַגרייטיד פאָרקאַס) זענען געניצט ווי מאָדולאַטאָר דריווערס. די פאָרורטיינז וואָולטידזש פון Gesi עעם איז -2.5 V, און אַ פאַסע מאַטשט רף קאַבלע איז געניצט צו מינאַמייז עלעקטריקאַל פאַסע מיסמאַטש צווישן די איך און עם טשאַנטש צווישן די איך און עם טשאַנטש צווישן די איך און עם טשאַנטש צווישן די איך און עם טשאַנמאַלז.
פיגורע 2: (אַ) הויך גיכקייַט יקספּערמענאַל סעטאַפּ, (b) טרעגער סאַפּרעשאַן אין 70 גבוד, (C) טעות טעמפּאָ און דאַטן קורס, (ד) געשטערן ביי 70 גבאַוד. Use a commercial external cavity laser (ECL) with a linewidth of 100 kHz, wavelength of 1555 nm, and power of 12 dBm as the optical carrier. נאָך מאַדזשאַליישאַן, די אָפּטיש סיגנאַל איז אַמפּלאַפייד מיט אַןErbium-Doped פיברע אַמפּלאַפייער(EDFA) צו פאַרגיטיקן פֿאַר אויף-שפּאָן קאַפּלינג לאָססעס און מאַדזשאַליישאַן פון ינסערשאַן.
אין די ריסיווינג סוף, אַן אָפּטיש ספּעקטרום אַנאַליזער (אָסאַ) מאָניטאָרס די סיגנאַל ספּעקטרום און טרעגער ספּעקטרום און טרעגער סאַפּרעשאַן, ווי געוויזן אין פיגורע 2 (ב) פֿאַר אַ 70 ג-לאָנגלאָד סיגנאַל. ניצן אַ צווייענדיק פּאָליאַריזאַטיאָן קאָוכיראַנט ופנעמער צו באַקומען סיגנאַלז, וואָס באשטייט פון אַ 90 גראַד אָפּטיש מיקסער און פיר40 גס באַלאַנסט פאָטאָדיעס, און איז קאָננעקטעד צו אַ 33 גהז, 80 גסאַ / s רעאַל-צייט אַסאַלאַסקאָופּ (RTO) (KeyTige DSOZ634A). די רגע עקל מקור מיט אַ שורה פון 100 כז איז געניצט ווי אַ היגע אַסאַלייטער (לאָ). רעכט צו דער טראַנסמיטער אָפּערייטינג אונטער איין פּאָליאַריזאַטיאָן טנאָים, בלויז צוויי עלעקטראָניש טשאַנאַלז זענען געניצט פֿאַר אַנאַלאָג-צו-דיגיטאַל קאַנווערזשאַן (ADC). די דאַטן זענען רעקאָרדעד אויף RTO און פּראַסעסט ניצן אַ אָפפלינע דיגיטאַל סיגנאַל פּראַסעסער (דספּ).
ווי געוויזן אין פיגורע 2 (C), די יק מאַדזשאַלייטער איז געווען טעסטעד מיט qpsk mustion פֿאָרמאַט פֿון 40 גבאַוד צו 75 גבאַוד. די רעזולטאַטן אָנווייַזן אַז אונטער 7% שווער באַשלוס פאָרויס טעות קערעקשאַן (הד-פעק) טנאָים, דער קורס קענען דערגרייכן 140 גב / s; אונטער די צושטאַנד פון 20% ווייך באַשלוס פאָרויס טעות קערעקשאַן (סד-פעק), די גיכקייַט קענען דערגרייכן 150 גב / s. די געשטערן דיאַגראַמע ביי 70 גבאַוד איז געוויזן אין פיגורע 2 (ד). דער רעזולטאַט איז לימיטעד דורך די אַסאַלאַסקאָפּע באַנדווידט פון 33 גהז, וואָס איז עקוויוואַלענט צו אַ סיגנאַל באַנדווידט פון בעערעך 66 גבאַוד.

ווי געוויזן אין פיגורע 2 (ב), די דריי אָרעם סטרוקטור קענען יפעקטיוולי סופּפּרעסס אָפּטיש קאַריערז מיט אַ בלאַנגקטינג קורס יקסיד 30 דב. די סטרוקטור דאַרף נישט גאַנץ סאַפּרעשאַן פון די טרעגער און קענען אויך זיין געניצט אין ראַסיפּירז וואָס דאַרפן טרעגער טאָנעס צו צוריקקריגן סיגנאַלז, אַזאַ ווי קראָרמער קררוניג (קק). דער טראַנספּאָרט קענען זיין אַדזשאַסטיד דורך אַ הויפט אָרעם פאַסע שאָפטער צו דערגרייכן דעם געוואלט טראַנספּאָרט צו סיידבאַנד פאַרהעלטעניש (קסר).
אַדוואַנטאַגעס און אַפּלאַקיישאַנז
קאַמפּערד מיט טראדיציאנעלן מאַמער זעהנדער מאָדולאַטאָרס (מזם מאַדזשאַלייטערז) און אנדערע סיליציום-באזירט אָפּטאָעלעקטראָניק יק מאַדזשאַלייטערז, די פארגעלייגט סיליציום יק מאַולטאַלעדיק האט קייפל אַדוואַנטידזשיז. פירסטלי, עס איז סאָליד אין גרייס, מער ווי 10 מאל קלענערער ווי יק מאַולטאַטאָרס באזירט אויףמאַטש זעהנעסער מאָדולאַטאָרס(עקסקלודינג באַנדינג פּאַדס), אַזוי ינקריסינג ינאַגריישאַן געדיכטקייַט און רידוסינג שפּאָן געגנט. צווייטנס, די ילעקטראָדע פּלאַן דאַרף נישט די נוצן פון וואָקזאַל קעגנשטעל, דערמיט קעגנשטעליק קעגנשטעליק, דערמיט רידוסינג די מיטל קאַפּאַסיטאַנס און ענערגיע פּער ביסל. טהירדלי, דער טראַנספּאָרט סופּאַביליטי מאַקסאַמייז די רעדוקציע פון ​​טראַנסמיסיע מאַכט, נאָך ימפּרוווינג ענערגיע עפעקטיווקייַט.
אין אַדיבי, די אָפּטיש באַנדווידט פון Gesi Eam איז זייער ברייט (איבער 30 נאַנאָמעטערס), ילימאַנייטינג די נויט פֿאַר אַ פּראָמינאַץ און פּראַסעסערז און פּראַסעסערז און סינגקראַנייז די אפקלרות פון מייקראַווייוו מאָדולאַטאָרס (מרמס).
דעם סאָליד און עפעקטיוו יקאָולאַטאָר איז העכסט פּאַסיק פֿאַר דער ווייַטער-דור, הויך קאַנאַל גראף, און קליין קאָוכיראַנט טראַנסזיס אין דאַטן סענטערס, אַלאַוינג העכער קאַפּאַציטעט און מער ענערגיע-עפעקטיוו אָפּטיש קאָמוניקאַציע.
די טרעגער סאַפּרעסט סיליציום יק מאַשאַלייטער יגזיבאַץ איז ויסגעצייכנט פאָרשטעלונג מיט אַ דאַטן טראַנסמיסיע קורס פון אַרויף צו 150 גיגאבייט אונטער 20% סד-פעק טנאָים. זיין סאָליד 3-אָרעם סטרוקטור באזירט אויף Gesi am האט באַטייַטיק אַדוואַנטידזשיז אין טערמינען פון שפּור, ענערגיע עפעקטיווקייַט און פּלאַן פּאַשטעס. דעם מאַדזשאַלייטער האט די פיייקייט צו פאַרשטיקן אָדער סטרויערן די אָפּטיש טרעגער און קענען זיין ינאַגרייטיד מיט קאָוכיק דעטעקטיאָן און קראַמער קרראָניג (קק) דיטעקשאַן סקימז פֿאַר מאַלטי שורה סאָליד קאָוכירע טראַנססעיווערס. די דעמאַנסטרייטיד דערגרייכונגען פאָר די מעקייַעם פון העכסט ינאַגרייטיד און עפעקטיוו אָפּטיש טראַנסזיווערז צו טרעפן די גראָוינג פאָדערונג פֿאַר הויך-קאַפּאַציטעט דאַטן קאָמוניקאַציע אין דאַטן סענטערס און אנדערע פעלדער.