基于平面光波导的100Gbit/s DP-QPSK集成相干光接收机的研制

发布时间：2022-01-02 10:22

　　近年来，为了满足光传送网持续增长的带宽需求，基于双偏振复用正交相位调制（DP-QPSK）格式的100Gbit/s相干光通信系统引起了人们的广泛关注。100Gbit/s相干接收机是100Gbit/s相干光通信系统的关键组件，用来实现DP-QPSK调制信号的解调，对其研究具有重大的经济价值和广阔的实用前景。本论文以基于平面光波导的100Gbit/s相干接收机为研究对象，围绕相干接收机中的90°光混频器设计与测试、平面光波导和PD的混合集成技术以及相干接收机性能评估展开论述。主要工作和创新点如下：（1）对基于硅基二氧化硅材料的90°光混频器进行了系统研究，完成了90°光混频器的理论分析，设计优化，容差分析，性能测试。通过工艺制作和耦合测试，结果表明，在C波段内，90°光混频器波长相关损耗小于0.3dB，偏振相关损耗（PDL）为0.5dB。同时采用延迟线法及频移器法的对90°光混频器的输出相位进行测试，测得输出相位最大偏差为-3.5°，各指标均优于OIF指标要求。（2）提出了一种90°光混频器和高速PD阵列的混合集成技术，包括一种简洁的混合集成结构设计和一种通过图像位置监控的无源对准方法。通过... 

【文章来源】：武汉邮电科学研究院湖北省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 相干光通信系统概述
    1.2 100Gbit/s 相干光通信系统调制格式选择
    1.3 100Gbit/s DP-QPSK 集成相干接收机基本原理
    1.4 国内外研究现状
    1.5 本文的主要研究内容
第2章 基于 PLC 的 90°光混频器的设计与测试
    2.1 2×490°光混频的结构及原理
    2.2 2×2 MMI 耦合器的设计
        2.2.1 MMI 耦合器工作原理
        2.2.2 2×2 MMI 耦合器的设计与优化
        2.2.3 2×2 MMI 耦合器的性能分析
    2.3 90°光混频器的性能测试
        2.3.1 插入损耗的测试
        2.3.2 偏振相关损耗的测试
        2.3.3 正交相位的测试
    2.4 本章小结
第3章 100Gbit/s 相干接收机混合集成工艺研究
    3.1 常用混合集成方案介绍
    3.2 混合集成结构设计与无源对准方法
        3.2.1 混合集成结构设计
        3.2.2 无源对准方法
    3.3 混合集成结构温度稳定性分析
        3.3.1 温度特性有限元分析
        3.3.2 温度稳定性实验分析
    3.4 本章小结
第4章 100Gbit/s 相干接收机性能测试
    4.1 光电 S 参数的测试
    4.2 CMRR 的测试
    4.3 相位差及时延差的测试
    4.4 THD 的测试
    4.5 100Gbit/s DP-QPSK 系统传输测试
    4.6 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
附录 1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录 2 攻读硕士学位期间申请的专利


【参考文献】：
期刊论文
[1]交流发光二极管热特性的模拟分析[J]. 邓辉,吕毅军,高玉琳,朱丽虹,陈莹亮,林岳,郭自泉,王凯,陈国龙,陈忠.  光学学报. 2012(06)
[2]基于silica波导光栅的单纤三向器的混合集成研究[J]. 李俊一,安俊明,吴远大,李建光,王红杰,胡雄伟.  光电子.激光. 2009(11)
[3]基于晶体双折射和电光效应设计的90°2×4空间光桥接器[J]. 万玲玉,苏世达,刘立人,刘德安,周煜.  中国激光. 2009(09)
[4]光耦合理论及其在通信元器件中的应用[J]. 齐晓玲,蔡志岗,徐宇科,王福娟,邓广安,李宝军,江绍基.  光学学报. 2004(04)



本文编号：3564004