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C波段高重频皮秒激光器在通信光采样领域的应用

发表时间:2016-06-07   点击次数:508

 

C波段高重频皮秒激光器在通信光采样领域的应用


要:

随着超高速光纤通信的不断发展,要保证通信系统的稳定性和可靠性,需要实时监测光信号的质量。在光采样系统中,利用低速率的采样光对高速光学信号在光域内进行采样,光采样时钟的质量是系统性能最根本的影响因素与限制条件。光采样时钟的时间抖动、幅度抖动、脉冲宽度以及稳定性直接影响光采样的效果。高稳定性、窄脉宽、高重频、低时间抖动的皮秒激光器是光采样系统中理想的采样脉冲源。

 

言:

随着超高速光纤通信的不断发展,要保证通信系统的稳定性和可靠性,需要实时监测光信号的质量。目前,单波长传输速率为40Gb/s光纤通信系统已经实现了商用化,与此同时,光通信的发展还带来很多问题。目前最快的光电探测器和电采样示波器所能达到的测量带宽只有80GHz左右。针对上面提到的问题,可以用光采样技术来解决。光采样就是把采样过程从电域转移到光域,这样就有希望突破电子速率瓶颈、扩展传统采样技术的带宽。在光采样系统中,利用低速率的采样光对高速光学信号在光域内进行采样,随后得到的光采样信号被转换为电信号进行峰值探测,可避免使用高带宽电子器件。


光采样应用中的关键技术主要有采样脉冲源和采样门:


1.       采样脉冲源

采样脉冲源最重要的两个参数是时间抖动和脉宽。脉冲源的时间抖动决定着整个采样系统的时间抖动,脉冲宽度决定着采样系统的时域分辨率。具体如下:



 

光采样时钟幅度抖动引起的采样误差



 

 

光采样时钟的时间抖动引起的采样误差

 

c. 脉冲宽度影响

由于脉冲具有宽度,采样得到的电压值是一个脉冲持续时间内的所有能量的混叠。假设被采样信号是幅度为Ac、频率为fc的余弦信号,光采样脉冲的形状是高斯型,关于理想采样时间点t对称。


光采样时钟有限脉宽引起的采样误差

 



综上所述:低幅值噪声、时间抖动、窄脉宽的采样脉冲源在光采样系统中起着决定性的作用。目前市场上,锁模掺铒光纤激光器作为采样脉冲源被广泛用于光采样系统中。掺铒光纤激光器是一种重要的光源,具有输出功率高、脉宽窄、抖动小、波长调谐范围大等优点。

 

昊量公司最新推出C波段高重复频率(最高可达42 GHz)的主动锁模激光器,可提供稳定而可靠的光学时钟。系统提供用户友好的前置控制面板,可方便的通过旋钮调节输出激光的波长、脉宽、输出功率等参数。波长调谐范围为15301565 nm(覆盖整个C band);脉宽调节范围0.8-5皮秒;时间抖动低至50飞秒,谱宽接近脉冲变换极限;边模抑制比小于-75dB。激光输出功率>20毫瓦



产品主要特点:

重复频率可调:5~42 GHz

波长连续可调:1530~1565 nm

脉宽连续可调:1.5~10 ps

平均功率> 20 Mw

接近脉冲变换极限

线性偏振输出

高脉冲对比度

低时间抖动(time jitter

 

产品具体参数如下:

 


此外,配合这款40GHz光采样用1550nm皮秒激光器产品使用,昊量光电最近还推出了相应的皮秒脉冲压缩器及比特率倍增器。

 

C波段 皮秒脉冲压缩器(光谱展宽)

脉冲压缩器(PCS是由光纤放大单元和脉冲压缩单元组成。它在简易操作的情况下具有卓越的稳定性和可靠性。随着便携式设计,我们先进的仿真软件可根据最终用户的激光规格来设计PCS。脉冲宽度能以最小基带由3 ps压缩至300 fs。被压缩的脉冲为近有限变换或近类孤子的形状。其通过内置放大器可实现高100mw的平均输出功率。在无需压缩脉冲的情况下,它可作为一个标准的掺铒光纤放大器使用。


 

C波段 比特率倍增器(最高可达320GHz

比特率倍增器BRM用于将输入的光学钟的重复率倍增到原来频率的24816的无源器件。它的工作原理是将输入脉冲分为两份,发送至Mach-Zehnder干涉仪。当干涉仪的一支路固定位模式延迟,另一支路则用于改变脉冲延迟和幅值均衡。比特位模式延迟确保了当输入信号为伪随机位序列时输出为伪随机位序列。重组后,重复率为输入时的两倍。通过级联四阶,比特率可被放大16倍。

 

 

结论:

   主动锁模光纤激光器基于其高稳定性、窄脉宽、高重复频率、超低时间抖动等特性可作为理想的采样脉冲源被广泛应用于通信光采样领域中。


关于我们:

上海昊量光电设备有限公司作为光电领域知名的代理商,专注于光电领域的技术服务与产品经销,致力于引进国外顶级光电器件制造商的技术与产品,为国内客户提供优质的产品与服务。

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