我們利用20GHz單模短腔垂直腔面發(fā)射激光二極管（VCSEL）在1525nm的傳輸波長下级乍，在長達1.6km的標準單模光纖（SSMF）上實現(xiàn)了84Gb/s的四電平脈沖幅度調制（PAM-4）儡毕。不同的均衡器方法，包括通用前饋均衡器（FFE）碎节、非線性Volterra均衡器（NLVE）曾我、Max似然序列估計器（MLSE）及其組合粉怕，評估其作為標準PAM-4或部分響應PAM-4信號的均衡器的工作效果。實驗證明抒巢，標準的FFE不足以實現(xiàn)>0.6km的傳輸距離贫贝，而使用NLVE或FFE+MLSE可以將傳輸距離提高到1km。部分響應PAM-4FFE（PR-FFE）與短內存MLSE結合使用蛉谜，能夠有效地平衡帶寬限制稚晚，在1.6公里的傳輸距離上，與標準NLVE或FFE+MLSE相比型诚，BER提高了10倍以上客燕。使用部分響應NLVE代替PR-FFE進一步提高了性能，在1.6km傳輸距離后狰贯，BER低于KP4FEC閾值也搓，BER限制為2E-4，允許無錯誤操作涵紊。
使用20GHzvcsel在1525nm波長上實現(xiàn)84Gb/sPAM-4在1.6kmSSMF-NLVE
B.NLVE
由于圖4顯示，考慮到KP4 FEC閾值塘幅，簡單的FFE不足以在0.63km或更高的距離上傳輸昔案，因此需要更強的均衡來提高長距離的性能尿贫。在傳輸速率為84Gb/s、傳輸波長為1525nm的PAM-4時踏揣，色散成為一個嚴重的限制庆亡，嚴重影響性能。通過比較光學b2b和0.63kmSSMF傳輸時的眼圖可以看出這一點捞稿，其中后者被嚴重破壞（圖4和圖9）又谋。此外，在更高的輸入功率值下娱局，PIN/TIA會出現(xiàn)非線性彰亥，如圖4所示。當輸入功率大于-2dbm時衰齐，性能會下降任斋。
z后，VCSEL顯示出功率水平相關的延遲耻涛，該延遲在不對稱的PAM-4眼圖中累積（在接收眼圖中傾斜）废酷，類似于DMLs的描述。正常的FFE只考慮線性畸變抹缕，因此無法補償功率相關的不對稱性澈蟆。原則上，如果考慮到足夠的核卓研，NLVE應該能夠補償這種不對稱性丰介。這可以在圖9中得到驗證，圖9顯示了在傳輸距離為0.63km鉴分，輸入功率為-4dBm時的接收和均衡眼圖哮幢。對于FFE，使用21個系數(shù)志珍，而NLVE由21個線性系數(shù)和二階核深度N2=9組成橙垢，本文表示為FFE 21-9。當核深度為N2=9時伦糯，需要45個額外的均衡器系數(shù)柜某。FFE能夠打開眼睛，但正如預期的那樣敛纲，眼睛仍然存在傾斜喂击。NLVE后的眼圖不再顯示歪斜，能夠更好地睜開眼睛淤翔。此外翰绊，下眼在NLVE后畸變更小，導致三只眼睛的開口非常相似。所使用的PIN/TIA的非線性行為導致下眼較小的睜開监嗜。
圖9 傳輸距離為0.63km時接收和均衡眼圖
圖10 傳輸距離為0km和0.63km谐檀，ROP為-4dBm時，核深為N2=9的二階核裁奇。
在圖10中桐猬，描述了b2b情況和0.63km SSMF傳輸?shù)亩A核深度為N2=9的核值。只有沿對角線的核具有更高的值刽肠，而其他核幾乎為零溃肪。原則上，為了降低復雜性音五，可以排除這些惫撰，因為它們對性能沒有任何影響。
z后放仗，NLVE在不同傳輸距離下的性能如圖11(a)所示润绎。此外撬碟，用21個系數(shù)的FFE獲得的BER值作為虛線添加诞挨，并填充菱形標記進行比較。在較高的輸入功率值下呢蛤，使用NLVE可以顯著提高性能惶傻。在較低的輸入功率下，NLVE不能進一步改善系統(tǒng)其障，因為噪聲是主要的損害银室。在SSMF距離為1km的情況下，需要二階核深度N2=9才能達到低于KP4 FEC閾值的BER励翼。在較短的距離上蜈敢，與簡單的FFE相比，即使N2=3也能顯著提高性能汽抚，在0.63公里傳輸時抓狭，BER值低于FEC閾值。一個N3=3的三階內核造烁，得到FFE 21-9-3的組合否过，進一步略微提高了性能。由于NLVE的復雜度隨著核深度和核數(shù)的增加而急劇增加惭蟋，因此不再進行進一步的計算苗桂。此外，在1.63km的傳輸距離上告组，NLVE也不能有效地均衡失真煤伟，需要不同的均衡器解決方案
更多詳情請聯(lián)系昊量光電/歡迎直接聯(lián)系昊量光電
關于昊量光電：
上海昊量光電設備有限公司是光電產品專業(yè)代理商，產品包括各類激光器、光電調制器持偏、光學測量設備驼卖、光學元件等，涉及應用涵蓋了材料加工鸿秆、光通訊酌畜、生物醫(yī)療、科學研究卿叽、國防桥胞、量子光學、生物顯微考婴、物聯(lián)傳感贩虾、激光制造等；可為客戶提供完整的設備安裝，培訓，硬件開發(fā)泞歉，軟件開發(fā)侥涵，系統(tǒng)集成等服務。
您可以通過我們昊量光電的官方網站www.wjjzl.com了解更多的產品信息冀墨，或直接來電咨詢4006-888-532。
