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2.1 100Gb/s线路侧的集成DP-QPSK光发射机器件
100Gb/s DP-QPSK发射机原理图如图1所示,其中发射机由两个平行的50G QPSK调制器组成,实现50G的IQ信号分别调制到两个偏振正交的光载波上,再通过偏振复用器把X轴和Y轴光信号实现正交极化(偏振)复用。光信号每个正交偏振光载波上的信号实际为25Gbaud QPSK信号,其信号带宽只有25G,因此可以利用25G光电子器件实现。
传统的100G 线路侧光模块中的光调制器、偏振合束和分束器均是分立元件,在模块中采用盘纤的方式将各个分立器件连接起来,因此整个模块的体积较大且难以缩小。NTT公司的研究小组采用混合集成的方式将基于铌酸锂(LiBbO3)的调制器和基于硅上二氧化硅波导的偏振分束、合束器集成在一个芯片上[2]。LiBbO3材料具有较大的电光系数,是调制器的理想材料。硅上二氧化硅波导工艺较成熟,波导的偏振控制相对简单。通过调整波导折射率差,二氧化硅波导即可实现同LiBbO3调制器一样的模场尺寸,通过无源对准即可实现两者的光耦合,制作工艺不仅简单,而且充分利用了两种材料的特性制作出性能优异的集成芯片和器件。利用该技术可以将相干调制格式提高到更高阶的16QAM、64QAM等,而不需要大的工艺改动。
图1 100Gb/s DP-QPSK发射机原理图
图2 基于PLC和LiNbO3混合集成的光发射芯片
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