我們提出了一種無冷卻敌完、自由運行的1550nm垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL），直接調(diào)制速率為10.7Gb/s晦攒。我們還報告了通過40公里標準單模光纖實現(xiàn)無差錯傳輸脯颜，而不使用色散減緩或跨中放大栋操。利用反向色散光纖實現(xiàn)了色散匹配的99.7km光接入上行鏈路矾芙，支持27dB損耗裕度的無差錯傳輸剔宪。這些結(jié)果表明葱绒，在遠距離光接入網(wǎng)中實現(xiàn)無冷卻器的長波VCSEL器件是可行的地淀。
以10.7Gb/s在99.7公里PON中傳輸自由運行1550nm vcsel-無源光網(wǎng)絡(luò)上行鏈路
我們使用圖3所示的設(shè)置模擬了一個延伸無源光網(wǎng)絡(luò)的上行鏈路素邪〔螅客戶端設(shè)備（CPE）由自由運行的VCSEL組成桶蝎，該VCSEL由來自脈沖模式發(fā)生器（PPG）的NRZ-OOK數(shù)據(jù)信號直接調(diào)制；使用從PPG獲得的差分數(shù)據(jù)信號恨诱，在VCSEL輸入端應(yīng)用雙驅(qū)動配置胡野。本實驗使用的VCSEL沒有溫度穩(wěn)定。環(huán)形器用于防止反向散射光能進入激光腔笼呆；在實際系統(tǒng)中诗赌，這種循環(huán)器將促進單光纖上的雙向通信。
圖3 系統(tǒng)布局：客戶端設(shè)備（CPE）上自由運行的無冷卻器VCSEL通過傳輸光纖的色散匹配跨越（MS1和MS2）以10.7Gb/s的速度向中央局（CO）的接收器傳輸NRZ-OOK數(shù)據(jù)模式
其中：
BERT:誤碼率測試叼屠；
DSO：數(shù)字存儲示波器镜雨；
OSA：光譜分析儀荚坞；
OTF：可調(diào)諧光帶通濾波器（0.9nmFWHM）各淀；
PPG：脈沖模式發(fā)生器碎浇。
評估時控制功率水平P1和P2南捂。插圖顯示了在20GHz帶寬下的光學(xué)眼觀測：
(a)CPE輸出溺健，(b)50公里后的MS1和(c)99.7公里后的MS1和MS2級聯(lián);
虛線表示零電平;
垂直刻度：(a)150μW/div。（b,c）50μW/div;
水平比例尺：（a,b,c）20ps/div岭辣。
在色散匹配的SMF和IDF組中實現(xiàn)了兩種類型的傳輸光纖沦童。該評價中使用的SMF在1550nm波長處的指定單位色散為17ps/nm·km偷遗。第1個匹配跨度MS1由35.3km的SMF和14.8km的IDF組成；在1550nm波長處泵喘，MS1的總色散(D)為-0.59ps/nm纪铺。第二個匹配跨度MS2由26.4km的SMF和23.3km的IDF組成；D值為-1.7ps/nm（1550nm）烹棉。MS1采用IDF×2型光纖浆洗，MS2采用IDF×1型光纖抠刺；這兩種情況在之前的文獻中都有描述速妖。表1概述了在工作波長范圍內(nèi)的光介質(zhì)的光學(xué)特性。MS1和MS2的凈插入損失分別為12.84dB和13.05dB锦秒。
表1所用光介質(zhì)特性（波長1550nm）
注：工作波長為1550nm時指定的值
相對色散斜率
我們使用增益為35dB旅择、噪聲系數(shù)為4.2dB的摻鉺光纖放大器（EDFA）在中控局（CO）實現(xiàn)了一個預(yù)放大接收器。采用半Max全寬0.9nm的光學(xué)可調(diào)諧濾波器（OTF）去除10GHzPIN光電探測器（PD）的放大自發(fā)發(fā)射（ASE）噪聲汇歹，提高OSNR派歌。PD輸入端平均光功率為±9dbm胶果，完全符合器件的線性響應(yīng)范圍霎烙。
濾波器的頻寬足夠大悬垃，可以讓整個調(diào)制信號通過PD烘豌，同時消除大部分帶外ASE廊佩。然而，由于激光輸出波長在實驗過程中漂移（如圖2所示）料皇，因此在實驗過程中持續(xù)監(jiān)測PD輸入的光譜，以確保不利用偏移濾波的好處舷手。激光與OTF通帶光譜之間的偏移會導(dǎo)致直接調(diào)制激光啁啾光信號的不對稱濾波；所得到的頻率-強度轉(zhuǎn)換將以一種可以提高PD輸入消光比的方式扭曲PD輸入歉眷，前提是OTF通帶相對于激光光譜被正確調(diào)諧。具有容納整個VCSEL漂移范圍的大FWHM的OTF是可取的扇住，因為這將提供更通用的接收器結(jié)構(gòu)，就像使用50GHz間隔的波分復(fù)用（WDM）PONs一樣女阀。因此冯键，在此分析中，要注意確保OTF通帶始終以接收光譜為中心雕薪。在這些條件下，OTF僅通過抑制帶外ASE來提高接收機的OSNR，但沒有進行色散補償或頻率-強度映射前翎。文獻中出現(xiàn)了對直調(diào)制鏈路中不對稱光濾波的討論。
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