基于偏振复用IRZ-DPSK信号的数据中心光互连

发布时间：2021-10-15 19:36

　　随着互联网行业的高速发展,数据中心光互连的扩展成为必然趋势,数据中心波长资源不足将成为限制数据中心发展的重要因素。提出了一种波长重用无源光互连方案,将2个信号调制在同一光载波上,通过光正交调制技术使信号实现无误码传输。同时,采用偏振复用技术,将数据中心光互连所需波长数目减少为原来的1 4,由此提高波长资源的利用率。 

【文章来源】：光通信技术. 2020,44(08)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

不同延时下DPSK信号的误码率

图2 不同延时下DPSK信号的误码率综上所述，IRZ信号占空比越小，DPSK信号质量越好，但IRZ信号质量越差。减小IRZ信号占空比虽然可以为DPSK信号带来更优的质量，但是对于IRZ信号而言，需要更加精准的采样，这会带来更大的额外代价。所以，权衡DPSK传输性能与IRZ信号采样性能，IRZ信号的最佳占空比为0.5。

以上讨论了2个影响误码率的因素，分别找到了2个因素的最佳参数，以获取到最小的误码率。另外，由于本文利用了偏振复用技术，光在光纤传输过程中会产生线偏，所以需要考虑偏振对信号传输的影响。仿真中采用偏振器改变偏振状态来模拟光在光纤中传输时偏振态的变化，光偏振角度与PBS角度之差（即偏振角度之差）与误码率之间的关系如图4所示，此时信号的接收功率为-19.2 dBm。另外，从Optisystem软件上观察到偏振角度之差为-5°与0°时，DPSK眼图变化不大，而IRZ眼图张开幅度明显降低，则结合图4可知，偏振角度之差对IRZ信号有着较大的影响，而对DPSK信号的影响较小。但是，由于本方案应用于数据中心机架间互连，在数据中心机架中，服务器与服务器之间往往采用长度不足100 m的光纤连接，较短的光纤将不会产生线偏振，则信号不会发生偏振态改变，因此IRZ信号传输性能不会受到偏振态的影响。当DPSK/IRZ信号偏振角度非正交时，其中一路信号会对另一路信号造成较大的影响。为了探测这种影响，本文模拟了DPSK/IRZ信号偏振角度非正交的情况，得到的偏振角度之差对信号误码率的影响曲线图如图5所示（由于此时DPSK信号不受影响，因此其变化在图5中未画出）。可以看出，IRZ受DPSK信号影响很大，当DPSK/IRZ信号的偏振角度之差从90°改变至89°时，IRZ信号误码率由4.983×10-9恶化到2.587×10-8，从Optisystem软件上也观察到IRZ眼图张开幅度大幅降低。由于采用的起偏器偏振误差很小，偏振角度之差将保持在90°，DPSK/IRZ信号偏振角度非正交对信号传输性能所造成的影响微乎其微，所以本方案仍然适用于数据中心光互连中。


本文编号：3438512