基于DP-16QAM的400Gbit/s集成相干接收机关键技术研究

发布时间：2025-01-15 11:06

　　随着光纤通信朝着高速率和长距离传输方向的发展,基于双偏振双载波正交幅度的调制格式进入了人们的视野。作为400Gbit/s相干光通信中的核心器件,4OOGbit/s集成相干接收机能对DP-16QAM光信号进行解调,具有广阔的发展前景和极高的商用价值。本论文以400Gbit/s DP-16QAM集成相干接收机为主要研究对象,围绕其基本原理、关键部件仿真建模、混合集成方案、重要参数和系统测试等内容展开论述。主要工作和创新点如下： (1)明确相干接收机光学前端三种噪声源,利用Matlab建立接收机仿真模型,分析比较了相对强度噪声、热噪声、CMRR对接收机性能的影响,并得出结论：当PLO较低时,系统性能由热噪声占主导地位。当PLO较高时,系统性能由本振光源相对强度噪声LO-RIN占主导地位,此时提升CMRR,可以显著提升接收机的灵敏度。 (2)提出了一种监测ICR平衡探测性能的新方法。只要已知跨阻放大器型号和激光源功率,分别求出接收机的热噪声和相对强度噪声,就可以仅通过监测最佳LO功率来获得CMRR的值。 (3)设计了一种90°混频器与1×4PD阵列混合集成结构。与此同时,提出了新的无...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.3Oclaro公司研制的InP衬底的单片集成相干接收机芯片

图1.3Oclaro公司研制的InP衬底的单片集成相干接收机芯片2014年9月，日本NTT公司取得新突破，成功研制出首个基于16个InP-PD的单片集成400G相干接收机[29]，并对32GbaudDP-16QAM信号进行调制。图

图1.4NTT公司400G集成相干接收机原理结构图以及样品实物图

图1.4NTT公司400G集成相干接收机原理结构图以及样品实物图

图2.I(s)基于不同PN波形偏差时延条件下频率与CMRR之间的关系

武汉邮电科学研究院硕士学位论文 将式（2.5)绘制成基于不同PN极波形失配时延（PNskew)条件下接收机频率f与共模抑制比CMRR的关系曲线，即给定r的值，分析CMRR与f之间的关系，如图2.1(a)所示。由图可知，以2ps的PN极波形失配时延为参考对象，输入信号频率从1G....

图2.2集成相干接收机上分析模型

由于相干接收机布局的对称性，我们选取接收机上半部分结构作为分析模型并用Matlab软件仿真，如图2.2所示。首先，我们用2A19的伪随机序列（PRBS:pseudorandombitsequence)产生224Gbit/s不归零偏振复用正交幅度调制(NRZ-DP-16QAM....

本文编号：4027306