我們使用兩個直接調制的1.5μm單模VCSELs產生100Gb/s極化多路4級脈沖振幅解調信號膛壹。相干檢測和數(shù)字信號處理使400公里標準單模光纖（SSMF）傳輸具有20%的損耗HD-FEC驾中。
使用直接調制vcsels和相干檢測生成和傳輸100 Gb/s PDM 4-PAM-實驗與結論
實驗裝置
實驗設置如圖2(a)所示链方。來自2位高速數(shù)模轉換器（DAC）的D和D的兩個4級25Gbaud電信號直接調制兩個VCSELs持痰，峰對峰幅為600mV。DAC以模式發(fā)生器的延遲去相關D和
為饋源祟蚀，產生25Gb/s的215-1偽隨機二進制序列（PRBS）工窍。為了補償耦合損耗，每個VCSEL的輸出通過摻鉺光纖放大器（EDFA）和偏振控制器（PC）進行放大前酿。然后將兩個4PAM光信號與偏振束合流器（PBC）組合移剪，形成100Gb/s的PDM-4PAM信號，發(fā)送到帶寬為3db的JDSU TB9光柵濾波器薪者，帶寬為0.52nm纵苛，中心頻率低于信號光譜，如圖2(b)所示言津。在直接調制激光中攻人，高強度符號相對于低強度符號發(fā)生藍移。當我們以圖2(b)所示的方式對齊濾波器和信號波長時悬槽，信號的紅移部分（低強度符號）比藍移部分（高強度符號）衰減更高怀吻。如圖2(a)插圖所示，等間隔的4級電驅動信號產生等強度間隔的4PAM光信號初婆，經過濾光片后蓬坡，由于濾光片的調頻/調幅轉換，光信號強度電平成為二次間隔磅叛。這導致了等間隔的幅度電平屑咳，可以顯著提高相干探測系統(tǒng)的性能。圖2(b)顯示弊琴，在-50dB范圍內兆龙，兩個VCSELs具有穩(wěn)定的單模工作和輸出波長，沒有觀測到其他模式敲董。經調制后紫皇，-30db處的光信號帶寬約為0.5nm慰安。
圖2 (a)實驗設置
DAC：數(shù)模轉換器
PBC：偏振光束合并器
OF：光學濾波器
LO：本振
插圖為驅動信號眼圖、VCSELs輸出信號眼圖和OF后的單偏振光信號眼圖以及脫機處理后恢復的星座圖聪铺；
(b)兩個VCSELs在有和沒有濾光片調制和傳遞函數(shù)時的光譜
傳輸鏈路由5個80公里的SSMF跨度組成化焕。在接收端，信號由一個自由運行的可調諧外腔激光（ECL）本振（LO）以極化分集90°混合方式混合铃剔，隨后是4個帶寬為40GHz的平衡探測器锣杂。4個信號分量由2個帶寬為30GHz的2通道80-Gsamples/s實時數(shù)字采樣示波器捕獲。捕獲的信號被離線數(shù)字處理番宁。對于離線DSP元莫，首先校正采樣偏差，并同步重采樣到每個符號2個采樣蝶押。經過CD補償后踱蠢，采用Min均方（LMS）算法調整的19個抽頭蝶形均衡器進行極化解復用和碼間干擾補償。在均衡器之后進行符號識別棋电，不使用載波頻率和相位估計茎截。誤碼率（BER）采用直接誤碼率計算。如圖2(a)插圖所示赶盔，恢復的信號星座有四個環(huán)企锌，Min的環(huán)接近于零。
實驗結果
背對背性能如圖3(a)所示于未，圖3(a)顯示了單偏振（SP）和PDM-4PAM信號在使用和不使用濾光片時的誤碼率和光信噪比（OSNR）撕攒。結果表明，在10-2的誤碼率下烘浦，100Gb/s的PDM-4PAM信號比50Gb/s的SP-4PAM信號所需的OSNR高3.5dB左右抖坪，與理論相符，光學濾波器使所需的OSNR降低了約3dB闷叉。與其他高符號率的高ji調制格式一樣擦俐，由于組件缺陷，存在誤差層握侧，SP-4PAM和PDM-4PAM信號的誤差層分別為
和
蚯瞧。使用20%的損耗HD-FEC（83.33Gb/s凈比特率），對于100Gb/s的PDM-4PAM信號品擎，可以在OSNR略低于24dB的情況下實現(xiàn)無錯誤操作埋合。圖3(a)中的開放符號顯示了由單個VCSEL和隨后的PDM仿真階段（PolM，參見插圖）生成的PDM-4-pam信號的結果孽查。使用兩個VCSEL生成的PDM信號的性能與使用單個VCSEL和PDM仿真階段的性能幾乎相同饥悴。
圖3 a)背靠背操作時的誤碼率與OSNR
填充符號表示每個極化中的獨立VCSELs；
開放符號用于由單個VCSEL和極化多路復用器（PolM）生成的PDM-4PAM信號（SP-4PAM：單極化4PAM）盲再；
(b)發(fā)射比與400公里發(fā)射距離發(fā)射功率西设；
(c)發(fā)射功率為2dbm時誤碼率與發(fā)射距離的關系。
接下來我們測量了信號的傳輸性能答朋。圖3(b)給出了400公里傳輸距離下信號發(fā)射功率對誤碼率的依賴關系贷揽。發(fā)射功率為2dBm時，誤碼率達到Min梦碗，發(fā)射功率為-1至4dBm時禽绪，誤碼率低于20% HD-FEC閾值。低發(fā)射功率和高發(fā)射功率下誤碼率的增加分別是由光放大器噪聲和光纖非線性引起的洪规。圖3(c)顯示了發(fā)射功率為2dBm時的誤碼率與傳輸距離的關系印屁。正如預期的那樣，誤碼率隨著傳輸距離的增加而增加斩例，并且在400公里的傳輸中雄人，在20%的HD-FEC下，仍然有大約0.5dB的余量（
因子）念赶。
我們使用兩個直接調制的1.5μm單模VCSELs產生100Gb/s線速率的PDM-4PAM信號础钠。在數(shù)字相干檢測的支持下，我們成功地以20%的損耗HD-FEC閾值（凈比特率為83.33Gb/s）在400公里的SSMF上傳輸了100Gb/s的線速率信號叉谜。
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