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C波段高重頻皮秒激光器在通信光采樣領(lǐng)域的應(yīng)用

發(fā)布時間:2017-09-21 18:00:51 瀏覽量:5994

摘要

隨著超高速光纖通信的不斷發(fā)展得问,要保證通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性囤攀,需要實(shí)時監(jiān)測光信號的質(zhì)量。在光采樣系統(tǒng)中宫纬,利用低速率的采

樣光對高速光學(xué)信號在光域內(nèi)進(jìn)行采樣焚挠,光采樣時鐘的質(zhì)量是系統(tǒng)性能最根本的影響因素與限制條件。光采樣時鐘的時間抖動漓骚、幅度抖

動蝌衔、脈沖寬度以及穩(wěn)定性直接影響光采樣的效果。高穩(wěn)定性蝌蹂、窄脈寬噩斟、高重頻、低時間抖動的皮秒激光器是光采樣系統(tǒng)中理想的采樣脈

沖源

正文



摘 要:隨著超高速光纖通信的不斷發(fā)展叉信,要保證通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性亩冬,需要實(shí)時監(jiān)測光信號的質(zhì)量。在光采樣系統(tǒng)中硼身,利用低速率的采樣光對高速光學(xué)信號在光域內(nèi)進(jìn)行采樣硅急,光采樣時鐘的質(zhì)量是系統(tǒng)性能最根本的影響因素與限制條件。光采樣時鐘的時間抖動佳遂、幅度抖動营袜、脈沖寬度以及穩(wěn)定性直接影響光采樣的效果。高穩(wěn)定性丑罪、窄脈寬荚板、高重頻凤壁、低時間抖動的皮秒激光器是光采樣系統(tǒng)中理想的采樣脈沖源。

引 言:隨著超高速光纖通信的不斷發(fā)展跪另,要保證通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性拧抖,需要實(shí)時監(jiān)測光信號的質(zhì)量。目前免绿,單波長傳輸速率為40Gb/s光纖通信系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商用化唧席,與此同時,光通信的發(fā)展還帶來很多問題嘲驾。目前最快的光電探測器和電采樣示波器所能達(dá)到的測量帶寬只有80GHz左右淌哟。針對上面提到的問題,可以用光采樣技術(shù)來解決辽故。光采樣就是把采樣過程從電域轉(zhuǎn)移到光域徒仓,這樣就有希望突破電子速率瓶頸、擴(kuò)展傳統(tǒng)采樣技術(shù)的帶寬誊垢。在光采樣系統(tǒng)中掉弛,利用低速率的采樣光對高速光學(xué)信號在光域內(nèi)進(jìn)行采樣,隨后得到的光采樣信號被轉(zhuǎn)換為電信號進(jìn)行峰值探測彤枢,可避免使用高帶寬電子器件狰晚。


光采樣應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)主要有采樣脈沖源和采樣門:

1.采樣脈沖源

采樣脈沖源最重要的兩個參數(shù)是時間抖動和脈寬。脈沖源的時間抖動決定著整個采樣系統(tǒng)的時間抖動缴啡,脈沖寬度決定著采樣系統(tǒng)的時域分辨率。具體如下:

 

光采樣時鐘幅度抖動引起的采樣誤差


 

光采樣時鐘的時間抖動引起的采樣誤差

 
c. 脈沖寬度影響

由于脈沖具有寬度瓷们,采樣得到的電壓值是一個脈沖持續(xù)時間內(nèi)的所有能量的混疊业栅。假設(shè)被采樣信號是幅度為Ac、頻率為fc的余弦信號谬晕,光采樣脈沖的形狀是高斯型碘裕,關(guān)于理想采樣時間點(diǎn)t對稱。



光采樣時鐘有限脈寬引起的采樣誤差





綜上所述:低幅值噪聲攒钳、時間抖動帮孔、窄脈寬的采樣脈沖源在光采樣系統(tǒng)中起著決定性的作用。目前市場上不撑,鎖模摻鉺光纖激光器作為采樣脈沖源被廣泛用于光采樣系統(tǒng)中文兢。摻鉺光纖激光器是一種重要的光源,具有輸出功率高焕檬、脈寬窄姆坚、抖動小、波長調(diào)諧范圍大等優(yōu)點(diǎn)实愚。

昊量公司最新推出C波段高重復(fù)頻率(最高可達(dá)42 GHz)的主動鎖模激光器兼呵,可提供穩(wěn)定而可靠的光學(xué)時鐘兔辅。系統(tǒng)提供用戶友好的前置控制面板,可方便的通過旋鈕調(diào)節(jié)輸出激光的波長击喂、脈寬维苔、輸出功率等參數(shù)。波長調(diào)諧范圍為1530到1565 nm(覆蓋整個C band)懂昂;脈寬調(diào)節(jié)范圍0.8-5皮秒蕉鸳;時間抖動低至50飛秒,譜寬接近脈沖變換極限忍法;邊模抑制比小于-75dB潮尝。激光輸出功率>20毫瓦。


產(chǎn)品主要特點(diǎn):
重復(fù)頻率可調(diào):5~42 GHz
波長連續(xù)可調(diào):1530~1565 nm脈寬連續(xù)可調(diào):1.5~10 ps
平均功率> 20 Mw
接近脈沖變換極限
線性偏振輸出
高脈沖對比度
低時間抖動(time jitter)

 
產(chǎn)品具體參數(shù)如下:


此外饿序,配合這款40GHz光采樣用1550nm皮秒激光器產(chǎn)品使用勉失,昊量光電最近還推出了相應(yīng)的皮秒脈沖壓縮器及比特率倍增器。

 
C波段 皮秒脈沖壓縮器(光譜展寬)
脈沖壓縮器(PCS)是由光纖放大單元和脈沖壓縮單元組成原探。它在簡易操作的情況下具有卓越的穩(wěn)定性和可靠性乱凿。隨著便攜式設(shè)計(jì),我們先進(jìn)的仿真軟件可根據(jù)最終用戶的激光規(guī)格來設(shè)計(jì)PCS。脈沖寬度能以最小基帶由3 ps壓縮至300 fs咽弦。被壓縮的脈沖為近有限變換或近類孤子的形狀徒蟆。其通過內(nèi)置放大器可實(shí)現(xiàn)高達(dá)100mw的平均輸出功率。在無需壓縮脈沖的情況下型型,它可作為一個標(biāo)準(zhǔn)的摻鉺光纖放大器使用段审。



C波段 比特率倍增器(最高可達(dá)320GHz)
比特率倍增器(BRM)是用于將輸入的光學(xué)鐘的重復(fù)率倍增到原來頻率的2、4闹蒜、8寺枉、16倍的無源器件。它的工作原理是將輸入脈沖分為兩份绷落,發(fā)送至Mach-Zehnder干涉姥闪。當(dāng)干涉儀的一支路固定位模式延遲,另一支路則用于改變脈沖延遲和幅值均衡砌烁。比特位模式延遲確保了當(dāng)輸入信號為偽隨機(jī)位序列時輸出為偽隨機(jī)位序列筐喳。重組后,重復(fù)率為輸入時的兩倍函喉。通過級聯(lián)四階避归,比特率可被放大16倍。

 
結(jié)論:主動鎖模光纖激光器基于其高穩(wěn)定性函似、窄脈寬槐脏、高重復(fù)頻率、超低時間抖動等特性可作為理想的采樣脈沖源被廣泛應(yīng)用于通信光采樣領(lǐng)域中撇寞。


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