更高速(sù)、更高效的光通信技術-光混頻
(蘇州97国产精东麻豆人妻电影科技有限公司)
iXblue解調方案:一種基(jī)於電信技術的開創性方法-提取相位、振幅和偏振態
長期(qī)以來,電信行業一直(zhí)在積極尋找能夠實現更高傳輸(shū)速率的創新技術。iXblue光學事業部的一個工廠(前Kylia公司)在開發光纖(xiān)通信創新方麵擁有豐富的經驗,尤其是其設備能夠解調非常(cháng)複雜(zá)的調(diào)製光信號(hào)。
通信曆來(lái)以二進製模式(0和(hé)1的係列)的信息編(biān)碼為基礎。通過對(duì)激光的強度調製產生二進製光學編碼並使用光纖傳輸,因此激光調製是(shì)信息(xī)的根源。這種(zhǒng)“開關鍵(jiàn)控”調製意味著一個”比特時間”相對一個”調製頻率”,1納秒(miǎo)的比特時間意味著1 Gbit/s的調製速率。發射(shè)端激(jī)光光源需要(yào)調製解決方案,接收端需要光解調解決方案,強度調製的(de)光(guāng)信號最終(zhōng)需要被轉換(huàn)成計算機可用的電信號數據。但這種(zhǒng)方式僅僅是改變光的強度,不能(néng)充分發揮激光相幹長度長、發散角小、頻帶豐(fēng)富等優勢,因而普遍存在靈敏度(dù)低、距離低(dī)、頻帶利用率低等缺點。
當對傳輸速率的(de)需求高於Gbit/s時,必(bì)須開發新的調製(zhì)和解調技術。基於自由空間設計和長期的電信(xìn)技(jì)術背景,iXblue能夠為這(zhè)種複雜的解(jiě)調(diào)提供各種產品。其中一係列(liè)產品(iXblue MICS係列(超鏈接(jiē)),請聯(lián)係我們提供更多資(zī)料)致(zhì)力於多(duō)路複用和解複用,這意(yì)味著能夠在(zài)一根獨特的光纖中傳輸許(xǔ)多不(bú)同(tóng)波長的激光(即40路不同波長的激光束在一根典型的電信光纖中傳輸,1528至1560 nm,C波段(duàn),)。另一係列產品(iXblue MINT係列,見下圖)使用光的另一個特性(xìng)進行解調,即電磁(cí)波的相位,相位(wèi)(0或π)的調製比強度的調製更容易、更快。MINT產品使光學DPSK(差分相移鍵控)解調成為可能,它適用於大約10 Gbit/s的更高傳(chuán)輸速率。(MINT:延遲線幹涉儀,DPSK解調器)
隨後產(chǎn)生了“QAM”技術,這(zhè)是一種使用電磁波相位和(hé)強度的調製技術(shù)。除了前麵的優點之(zhī)外,該解決方案允許使用中間值(0和1之間,0和π之間)進行調製。它為信息編碼提供了更多的可能(néng)性。例如,QAM16和QAM64技術可以在單位比特時間內處理4到6比特。這(zhè)種信(xìn)號的解調非常複雜,可以通過(guò)iXblue 90°光學混頻方案(iXblue COH係列(liè),見下圖)實現。信號光的相位、振幅甚(shèn)至偏(piān)振態,通過信號(hào)光和本振光(特定頻率的參考光)之間執行(háng)四次90°相位幹涉。
90°光混頻器(超鏈(liàn)接(jiē))在相幹光(guāng)通信係統中的主要(yào)作用是將兩束頻率接近、相位差恒(héng)定的且偏振方向相同的信號光與本振光波進行相幹混頻,再利用光電平衡探測器和信號處理對中頻信號進行(háng)分析,可以看(kàn)出其原理上也是一種調製解調器。常見的 90°光混頻器為2(輸(shū)入)x4(輸出)端口結構,如上圖,其由分立的四分之一波片、半波片和偏振分光鏡等光學元器件構成,四個輸(shū)出端分別相差為0°、180°、90°和270°。0°與(yǔ)180°輸出端經過平衡探測器後的支路稱為同相I支路,90°與(yǔ)270°輸出端經(jīng)過平衡探測器後的(de)支路(lù)稱為正(zhèng)交Q支路。
iXblue並不專注(zhù)於信號處理,其核(hé)心競爭力在於設計和組裝適合任何調製/解(jiě)調方式(shì)的自由空間光學解決方案,將看似複雜的自由空間光學係統集成為(wéi)非常(cháng)靈活,小巧的光纖輸入輸出型微光學(xué)集成解決方案(àn), 如(rú)右圖,標準COH產品體積約為70x50x10mm大小。它既可以應用於簡單的調製,也(yě)可應用於更複雜的解調方式而無需產品升級 。
從傳統電信到空間通信應用
如果傳統電信市場(chǎng)是這種調製/解調方案的最初應用領域,那麽今天大量(liàng)的新應用都會發現這種(zhǒng)技術(shù)的好處。尤(yóu)其是,能夠解調信號的相位是非常強大和重要的,例如在計量(liàng)學中,光學傳感(gǎn)器可以測量與電磁波相位相互作用的微小物理參數的變化。在醫學領域也有一(yī)些(xiē)應用(yòng),光學相幹層(céng)析成像(OCT)通過對反射信號的解調來對皮膚下的組(zǔ)織進行成像。iXblue COH 90°光學混頻器也適用於空間應用,如激光通信或星鏈衛星。許多其他設備僅提(tí)供電信波長波段,即C波段,但iXblue方案是唯一能(néng)夠(gòu)同時處理C波段和(hé)L波段(duàn)(波長從1570到1630 nm)的解(jiě)決方案。由於自(zì)由空間光學(xué)在(zài)偏振解調(消光比達(dá)到25至(zhì)30dB)方(fāng)麵的性能更好,以(yǐ)及(jí)更好的(de)平衡探測均勻性(0.2dB)和90°相移精度(相移可調),因(yīn)此(cǐ)在C波段自由光學也比矽基方案更好。如今,iXblue解調方案甚至有望應用於所有電(diàn)信頻段,單一設備(bèi)可(kě)以從O波段工作到L波段(從1260 nm到1620 nm)。
感謝最初為電信行業開發的環氧樹(shù)脂技術(shù),iXblue器件可(kě)以提(tí)供穩定(dìng)、堅固的特性(xìng)。下圖為COH光混頻器優異的溫度性能,插損(sǔn)隨溫度的變化極小(xiǎo),滿足苛刻環境下的應用要(yào)求。
iXblue微光學集成部(bù)門(原Kylia)主要產品及其應(yīng)用領域
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名稱 |
產品型號(hào) |
主要特點 |
應(yīng)用 |
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高達48通道,6.25GHz-400GHz |
相幹通信(xìn)QPSK,QAM等 |
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100ps-12ns 手動或電動(dòng)版本 |
相幹(gàn)通信,信號延遲等(děng) |
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90°單偏振光混頻器 |
QPSK,QAM等 |
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90°雙偏(piān)振光混頻器(qì), |
DP-QPSK等 |
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180°光混頻器 |
BPSK等(děng) |
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>400MHz FSR可定製, |
DPSK解調應用 |
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延遲(chí)範(fàn)圍100ps-12ns,FSR:83MHz-inifinite(12ns) |
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基於QAM16的POLMUX-QAM16仿(fǎng)真(zhēn) |
QAM16仿真 |
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iXblue在玻璃基板上超精密的光(guāng)學元件組裝技能
iXblue的微光學集(jí)成部門(原Kylia)長期以(yǐ)來一直致力於在高性能(néng)和(hé)高度定製化的產品,從(cóng)而為其客戶帶來(lái)更多的附加值。除了產品目錄外,定製的自由空間微(wēi)光學集成已經用於環(huán)境科學(測風)的激光雷達行業,同樣(yàng)也通過一些大公司進入(rù)電信市場,激光跟蹤器市場。量(liàng)子技(jì)術(IMOB產品,請見後期微(wēi)信文章或(huò)者(zhě)聯係97国产精东麻豆人妻电影提供更多(duō)資料)是(shì)iXblue成功開拓(tuò)的另一個新興市(shì)場。
iXblue能夠將實驗裝(zhuāng)置集成為(wéi)工(gōng)業級的光(guāng)學(xué)模塊,從(cóng)客戶要求(簡易的草圖,下圖步驟(zhòu)1)開始,iXblue可以領導或參與完整的產品開發步驟:設(shè)計(下圖步驟2)、原型機到批(pī)量生產(下圖(tú)步驟3),iXblue的(de)專業技術在於將微光學元(yuán)件超(chāo)精確地組裝在玻璃基板(bǎn)上,在滿足光學(xué)性能要求的前提下提(tí)供更小的體積,優異的可靠性和穩定性。
蘇州(zhōu)97国产精东麻豆人妻电影(diàn)科技(jì)有限公司(sī)是一家專注於光電(diàn)通信(數字通(tōng)信、模擬通(tōng)信、相幹通信、量子通信)、光纖傳感(gǎn)、量子(zǐ)應(yīng)用、光學相幹斷層掃描(OCT)、視覺成像等領域的光電子器件係統集成商。目前於數(shù)十家國外知名企業簽訂代理協議(yì),如iXblue、PicoLAS,WasatchpPotonics,ID-Photonics,WLPhotonics,Innolume,ID-Photonics,Kylia,Alnairlabs,Albisopto,AOS-fiber,Piezomechanik,EOTECH,Agiltron等。我們擁有數千萬(wàn)的現貨庫存產(chǎn)品:铌酸鋰電光(guāng)調製器、射頻(pín)放大(dà)驅(qū)動器、偏壓控製器(qì)、激(jī)光器、SLED光源(yuán)、激光器驅(qū)動、光電二極管、光電(diàn)探測器等。
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