10 Gb/s电吸收调制器的微波封装设计

在高速光电子器件的微波封装过程中，需要综合考虑封装寄生参数和芯片寄生参数对器件高频性能的影响。利用封装寄生参数对芯片寄生参数的补偿作用，成功实现了10Gb／s电吸收调制激光器（EML）的高频封装。通过封装前后芯片和器件的小信号频率响应测试结果对比，器件的反射参数和传输参数有所改善，3dB带宽达到10GHz；并进行了10Gb／s速率的光纤传输实验，经过40km光纤传输后通道代价不到1dBm（误码率为10^-12），满足10Gb／s长距离光纤传输系统的要求。     

用于光网的采用电吸收调制器的40Gb/s光学3R重生器

报导40Gb/s的重定时、重成形、重发送（3R）的光学重生器。它采用以电吸收(EA)调制器为基础的波长转换器．在光网上执行40Gb/s或更高比特率波分复用(WDM)。该光学3R重生器结构简单，它由两个波长转换器、一个时钟还原部件及—个光学时钟发生器构成。实验演示了该3R光学重生器的稳定性以及对偏振的不敏感性，其最佳运转条件的调整亦十分简易。为探究该光学3R重生器在光网中的可用性，将它插在两段500km长的传输线之间进行评估。与未插入重生器的情况相比，传输1000km之后Q值改善约为1．5dB，在更高速、可升级的全光网中此类3R重生器极具应用价值。     

基于电吸收调制器的40Gb/s光学3R再生器模型设计及性能分析

提出了一种结构简单而且性能稳定的40Gb/s光学3R再生器,它由基于电吸收调制的两个波长转换器与基于行波电吸收调制器的光时钟恢复器构成。     

基于高精细度F-P滤波器的40Gb/s全光时钟提取

提出了一种基于高精细度Fabry-Perot(F-P)滤波器的全光时钟提取方案,并进行了实验验证。为了实现对信号波长无关的特性,系统利用光纤中交叉相位调制(XPM)效应对输入信号进行正码波长变换,使变换后的波长始终与F-P滤波器的透射峰精确对准。采用精细度为1 012的高精细度F-P滤波器提取时钟,并利用半导体光放大器(SDA)的自增益调制(SGM)效应进一步抑制时钟信号的低频噪声,保证了高质量的时钟输出。实验中,利用这种装置对40 Gb/s归零(RZ)码信号进行了时钟提取,得到了抖动为285 fs的高质量40 GHz时钟信号,验证了方案的可行性。     

基于电吸收调制器的全光开关门模型和实验研究

全光开关门是全光3R再生、全光解复用、全光逻辑门和全光波长变换的重要组成模块,而基于电吸收调制器(EAM)的全光开关门具有偏振无关和码型效应小等优点.依据光生载流子的输运方程,建立了体材料EAM中的交叉吸收调制(XAM)模型.通过该模型利用时域有限差分法,研究了EAM在高功率超短光脉冲抽运作用下形成的开关门特性,对不同EAM偏置电压、抽运光功率和脉冲宽度下的开关门进行了分析.同时.进行了开关门特性与偏置电压大小和抽运脉冲功率之间关系的实验研究.实验结果与理论预期相符合.EAM光开关用于光3R再生,使40 Gb/s残余色散或偏振模色散恶化信号得到再生.     

应用于40Gb／s电吸收调制器的Al2O3高速热沉研究

设计制作了面向40Gb/s电吸收调制器(EAM)的高速微波过渡热沉,并进行了EAM管芯级封装测试的验证.这种基于氧化铝(A l2O3)的热沉采用共面波导(CPW)传输线以实现低损耗微波传送,以及Ta2N薄膜电阻用于EAM的阻抗匹配.采用Ti/Cu/N i/Au金属材料作为CPW传输线电极材料,从而保证CPW传输线与Ta2N电阻材料之间良好的电接触,使热沉的典型反射系数在0~40 GHz范围内均达到优于-21 dB的水平.作为验证,采用该种热沉用于高速EAM的管芯级封装,测试得到小信号调制响应带宽超过40 GHz.     

基于10 Gb/s传输链路的40 Gb/s光传输实验研究

基于中国自然科学基金网(NSFCNet)的400 km×10 Gb/s光传输链路实现了40 Gb/s光传输,没有出现误码率(BER)平台,说明在常规的中短距离10 Gb/s系统可以直接升级至40 Gb/s系统,而不需要升级传输链路。但是,由于相对10 Gb/s系统而言40 Gb/s系统的色散容限非常小,在升级时必须精确补偿原有链路的色散,在接收机前一般需要加可调色散补偿单元。同时,还分析了光纤注入功率对系统性能的影响,结果表明在设计这种由10 Gb/s向40 Gb/s升级的系统时,不仅要考虑信号带宽增加带来信噪比要求的提高,而且必须充分考虑光纤非线性的影响。     

利用MZ-DI装置的40Gb/s RZ到NRZ全光码型变换

利用马赫-曾德尔延时干涉(MZ-DI)装置对40Gb/s的归零(RZ)码到非归零(NRZ)码的全光码型转换方案进行研究.利用通信软件模拟了40Gb/s的码型转换过程,实现稳定的不同占空比的RZ码到NRZ码的码型转换.当占空比约为0.3时,转换效果最佳.     

10Gb/s和40Gb/s RZ-DPSK电预失真系统中非线性效应的研究

通过仿真研究了10和40Gb/s RZ-DPSK电预失真(EPD)系统中的自相位调制(SPM)和交叉相位调制(XPM)等非线性效应。EPD系统中的非线性效应比光色散补偿(ODC)中的大,但在不同比特率下非线性效应不同。对800km标准单模光纤(SSMF)传输的仿真的结果表明:单信道传输时受到SPM影响,比特率为10Gb/s的EPD系统的非线性阈值比ODC系统的小6dBm以上,而当比特率为40Gb/s时的EPD系统非线性阈值只比ODC系统小2dBm。波分复用(WDM)系统中受到SPM和XPM的影响,比特率为10Gb/s的EPD系统的非线性阈值比ODC系统的小6dBm,而比特率为40Gb/s时的EPD系统非线性阈值比ODC系统的小2dBm。研究结果表明,当比特率升高时,EPD系统的非线性效应减弱。     

24Gb/s GaAs PHEMT激光二极管/调制器驱动器

采用0.2μm GaAs PHEMT工艺设计并实现了超高速光纤通信系统用激光二极管/调制器集成驱动器电路.整个电路由带源极跟随器的两级差分放大电路、电容耦合电流放大器和输出电路组成.电路芯片面积为1.0mm×0.9mm.测试结果表明,采用单一 5V电源供电时直流功耗为1.5W,输出最高电压幅度为2.4V,电路最高工作速率高于24Gb/s,可以应用于光纤通信SDH(synchronous digital hierarchy)传输系统.     

24Gb/s GaAs PHEMT激光二极管/调制器驱动器

采用0.2μm GaAs PHEMT工艺设计并实现了超高速光纤通信系统用激光二极管/调制器集成驱动器电路.整个电路由带源极跟随器的两级差分放大电路、电容耦合电流放大器和输出电路组成.电路芯片面积为1.0mm×0.9mm.测试结果表明,采用单一+5V电源供电时直流功耗为1.5W,输出最高电压幅度为2.4V,电路最高工作速率高于24Gb/s,可以应用于光纤通信SDH(synchronous digital hierarchy)传输系统.     

4×25Gb/s电吸收调制器与DFB激光器集成光源阵列封装方案研究

对应用于4×25 Gb/s电吸收调制器与DFB激光器集成光源阵列的微波传输线进行了设计.通过有限元法仿真,确定其最优结构.经优化后,采用引脚封装的多路传输线在30 GHz以内的传输损耗低于0.5 dB,反射系数低于-13 dB,并有效抑制了相邻信道间的串扰.对集成光源阵列的封装方案进行了研究,提出了一种合理高效的封装方案.     

10Gb/s TSC-HBT光调制器驱动电路设计

将TSC－HBT应用于HBT光调制器驱动电路的设计中。SPICE模拟结果显示，眼图张开形状良好，可以满足10Gbit/s光发射模块应用的要求。     

2.5Gb/s光外调制器及驱动器

文章对光外调制作了原理及实验上的分析,着重研究作为驱动器的大功率宽带放大器。对２．５Ｇｂ／ｓＮＲＺ伪随机码对放大器的低端截止频率和高端截止频率的要求进行了理论分析。提出并实验了几种放大器高频补偿技术,取得了好的效果。为满足输入输出阻抗为５０Ω的要求采用了共面波导计算方法,以确定印刷电路板导线尺寸。最后对光外调制器输出波形进行了测试。     

2.5Gb/s1.55μm InGaAsP/InP分布反馈激光器/电吸收调制器单片集成器件

本文在已经报道的采用直接集成方法制作的１．５５μｍＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ部分增益耦合ＤＦＢ激光器与电吸收调制器的单片集成器件的基础上,进一步对器件的性进行了改进,并采用标准１４脚碟型管壳对集成器件进行了封装。封装后的发射模块阈值电流约为２０￣３０ｍＡ,边模抑制比大于４０ｄＢ,耦合输出光功率大于２ｍＶ,在３Ｖ的反向调制民压下消光比约为１７ｄＢ。我们还在２．５Ｇｂ／ｓ波分复用系统上对集成器件进行了传输     

2.5Gb/s1.55μm InGaAsP/InP分布反馈激光器/电吸收调制器单片集成器件

本文在已经报道的采用直接集成方法制作的１．５５μｍＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ部份增益耦合ＤＦＢ激光器与电吸收调制器的单片集成器件的基础上,进一步对器件的性能进行了改进,并采用标准１４脚蝶型管壳对集成器件进行了封装．封装后的发射模块阈值电流约为２０～３０ｍＡ,边模抑制比大于４０ｄＢ,耦合输出光功率大于２ｍＷ,在３Ｖ的反向调制电压下消光比约为１７ｄＢ．我们还在２．５Ｇｂ／ｓ波分复用系统上对集成器件进行了传输实验．经过２４０ｋｍ普通单模光纤传输后,在误码率为１０－１０的情况下功率代价小于０．５ｄＢ．     

利用SOA和OBPF的40Gb/s RZ到NRZ全光码型变换

全光码型转换技术是实现未来全光网络的关键技术之一,为此提出了一种利用半导体光放大器（SOA）和光带通滤波器（OBPF）的归零（RZ）码到非归零（NRZ）码的信号转换方案。利用通信软件数值模拟了基于40 Gb/s的码型转换,仿真实现了稳定的不同占空比的RZ码到NRZ码的码型转换以及波长转换。     

走向实用化的40Gb/s技术

对于系统设计者来说，主要有两种选择来满足日益增长的带宽需求，那就是部署更多的10Gb/s通道或提高单信道速率。服务提供商基本上不关心实际的线路速率。如果他们部署基于40Gb/s技术的网络，那就首先要有一个具有更高可靠性、灵活性、可管理性和低成本的全网解决方案。换句话说，能使40Gb/s光网络成功地商用化的驱动因素并不是简单地增加带宽，而是一个相对于现在和未来的10Gb/s光网络而言更好的商业模型。幸运的是，40Gb/s技术的快速进步使得它们终于能够走出实验室。光设备制造商很快就将能提供商用化的40Gb/s光网络解决方案，这种方…     

基于OTDM的160Gb/s全光分组网络的设计与仿真

设计了一种基于OTDM的160Gb/s全光分组网络,介绍了该网络的拓扑结构,解决了该网络的数据包冲突问题和系统偏振模色散问题.实验结果表明,该网络性能稳定,网络吞吐能力强,色散补偿效果明显,大大提高了光纤网络的传输容量,满足光通信各业务需要.