10G PON系統(tǒng)中L波段直調(diào)分布反饋激光器傳輸性能研究.pdf

1、隨著人們對(duì)通信帶寬的需求日益劇增，光纖通信系統(tǒng)正快速向大容量、高速率發(fā)展。10G無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）接入技術(shù)，如光纖到戶（FTTH），在國內(nèi)外現(xiàn)均已逐漸進(jìn)入商用化階段。在此應(yīng)用場(chǎng)景下，光器件的性能和成本并重，具有高性能價(jià)格比的光源器件為 PON網(wǎng)絡(luò)所亟需，因而一直為該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。根據(jù)10G-EPON和XG-PON現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，光網(wǎng)絡(luò)終端（OLT）下行鏈路的光源波長(zhǎng)設(shè)置在L波段1574-1580nm，而已經(jīng)廣泛鋪設(shè)的G.652光纖在該波段

2、有較大的色散效應(yīng)，因此，普遍采用線寬較小的電吸收調(diào)制激光器（EML）和啁啾管理激光器（CML）作為下行光源器件。然而，EML和CML功耗大、成本高，不利于商業(yè)化建設(shè)?；贒FB結(jié)構(gòu)的直接調(diào)制激光器（DML）具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、低功耗、低成本的優(yōu)勢(shì)，然而，其本身在電流直接調(diào)制時(shí)產(chǎn)生的寄生啁啾進(jìn)一步增加了激光器輸出光譜的線寬，加劇了傳輸過程中信號(hào)波形的失真，最終導(dǎo)致接收機(jī)誤碼率嚴(yán)重劣化。本文旨在設(shè)計(jì)優(yōu)化DML芯片，并通過系統(tǒng)傳輸?shù)姆抡婕皩?shí)驗(yàn)，

3、研制出滿足系統(tǒng)傳輸要求的低啁啾DML器件。
　　本文主要工作包括：
　?。?）L波段10G DML傳輸系統(tǒng)的研究與仿真。所研究的傳輸系統(tǒng)包括DML光源，標(biāo)準(zhǔn)單模光纖和接收機(jī)三大部分。建立了各部分的理論模型及仿真方法，并通過與文獻(xiàn)對(duì)比以驗(yàn)證程序求解正確性。之后，本文基于采用增益失諧技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的有源區(qū)材料和器件結(jié)構(gòu)，對(duì)直調(diào)激光器進(jìn)行了性能仿真，并通過建立的系統(tǒng)傳輸仿真平臺(tái)對(duì)器件的傳輸性能進(jìn)行了仿真和預(yù)估，給出了滿足10G PO

4、N協(xié)議要求的初始芯片設(shè)計(jì)。
　　（2）對(duì)實(shí)際制作的失諧設(shè)計(jì)低線寬DML芯片和用于對(duì)比的常規(guī)DML芯片進(jìn)行了芯片測(cè)試，并對(duì)芯片測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行實(shí)際器件參數(shù)提取，并進(jìn)一步通過系統(tǒng)仿真預(yù)估實(shí)際制作的10G DML芯片的傳輸特性。
　?。?）將芯片進(jìn)行器件（TOSA）封裝，在模塊上對(duì)其在6.25 Gb/s和10 Gb/s的調(diào)制速率下的傳輸性能進(jìn)行了實(shí)際測(cè)試，包括眼圖、誤碼率以及系統(tǒng)功率代價(jià)。并且，我們將系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果與理論預(yù)估進(jìn)行比較，