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相干光模块研发测试解决方案

概述

相干光模块发展趋势(单波长) 

  -- 100G向200G,400G,600G发展 

  -- 码型DP-QPSK向DP-16QAM/64QAM发展 

  -- 波特率由32GB向64GB发展

 图片112.png









调制格式

比特率
    (单位: Gbit/s)

波特率
    (总速率, 单位: Gbaud)

波特率
    (仅含数据)

比特数
    (每baud每pol)

偏振态

DP-QPSK

100

32

25

2

2

DP-QPSK

200

64

50

2

2

DP-16QAM

200

32

25

4

2

DP-16QAM

400

64

50

4

2

DP-64QAM

300

32

25

6

2

DP-64QAM

600

64

50

6

2


方案架构

长距相干光模块系统性能测试指标 

  -- PMD相关测试,包括DSP算法对偏振模色散的跟踪速度,恢复时间,以及最大可容忍的PMD的测试。 

  -- PDL相关测试,包括DSP算法对偏振相关查收的跟踪速度,恢复时间,以及最大可容忍的PDL的测试。

  -- SOP相关测试,包括DSP算法对SOP的跟踪速度,恢复时间,可容忍正交度的测试。

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方案需求分析

相干光模块测试

  -- 高速相干系统CD/PMD/PDL/SOP容限测试复杂,通常采用直接搭建长距离光纤链路的方法来模拟CD/PDM/PDL等效应,但光纤链路搭建,配置,调节,优化困难,测试难度大,各种因素混叠在一起,难以实现对各个因素独立测量评估。


  -- 色散和偏振模色散(CD&PMD)。相干系统色散容限在40000~45000ps/nm左右,采用光纤链路测试,需要2000km~2500km光纤链路,插损在400~450dB,需要20级光纤放大器,引入噪声。链路配置复杂,另外色散和PMD色散同时存在,难以区分,影响OSNR的测试。调制格式越复杂,PMD的影响越大,但因为是线性变化,所以DSP可以进行补偿,但需要考量最大PMD的影响,及PMD容限。


  -- 偏振相关损耗(PDL)。偏转复用相干系统对PDL比较敏感,长的光纤链路中的PDL会引起较大的OSNR代价。PDL可以通过DSP算法减低失真,但无法完全消除,所以需要测量最差PDL情况下的DSP算法极限。


  -- 偏振态(SOP)变化。实际线路偏振态快速变化可能会造成DSP算法跟不上偏振的变化,快速扰偏对于测试DSP算法的偏振跟踪速度非常重要。


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