更高速、更高效的光通信技術(shù)-光混頻
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iXblue解調方案:一種基於電信技術的開創(chuàng)性方(fāng)法-提取相位、振幅和偏振態
長期(qī)以來,電信(xìn)行業一直在積極尋(xún)找能夠實現更高(gāo)傳輸速率的創新(xīn)技術。iXblue光學事業部的一(yī)個工廠(前Kylia公司(sī))在開發光纖(xiān)通信創新方麵擁有豐富的(de)經驗,尤其是其(qí)設備能夠解調非(fēi)常複(fù)雜的調製光(guāng)信號。
通信曆來以二進製模式(0和1的係(xì)列)的信息編碼為基礎。通過對(duì)激(jī)光(guāng)的強度調製產生二進製光學編碼並使用光纖傳輸,因此激光調製是信息的根源。這種“開關鍵控”調製(zhì)意味(wèi)著(zhe)一個”比特時間”相對一個”調製頻率”,1納秒的比特時間意味(wèi)著1 Gbit/s的調(diào)製速率。發射端激(jī)光光源需要調製解決(jué)方案,接收端需要(yào)光解調解決方(fāng)案,強度調製的光信號最終需要被轉換成(chéng)計算機可用的電信號(hào)數據。但這種方式僅僅是改(gǎi)變光(guāng)的強度,不能(néng)充分發揮激光相幹長度長、發散角小、頻帶豐富(fù)等優(yōu)勢,因而普遍存在靈敏度低、距離低、頻帶利用率低等(děng)缺點。
當(dāng)對傳輸速率的需求高於Gbit/s時,必須開(kāi)發新的調製和解調技術。基於自由空間設計和長期的(de)電信技術背景,iXblue能夠為這種複雜的解(jiě)調提供各種產品。其中(zhōng)一係列產(chǎn)品(iXblue MICS係列(超鏈接),請聯係我們提供更多資(zī)料)致力於多路複用和解複用,這意味著能夠在一根獨特的光纖中傳輸許多不同波長的激光(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(zhì)1560 nm,C波段,)。另一係列產品(iXblue MINT係列,見(jiàn)下圖)使用光的另(lìng)一個特性進行解調,即電磁波的相位,相位(0或(huò)π)的調(diào)製(zhì)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(gāo)傳輸速率。(MINT:延遲線幹涉儀,DPSK解調器)
隨後產生了“QAM”技術,這是一種使(shǐ)用電磁波相位和(hé)強度的調製技術。除了前(qián)麵的優點之外,該解決方案允許使用(yòng)中間值(0和1之(zhī)間,0和π之間)進行調製。它為信息編碼提供了更多的可能性。例如,QAM16和QAM64技術可以在單位比特時間內處理(lǐ)4到6比特(tè)。這種信(xìn)號的解調非(fēi)常複雜,可以通過iXblue 90°光學混頻方案(iXblue COH係列,見下圖)實現。信號光(guāng)的相位、振幅甚至偏振態,通過信號光和本振光(特定(dìng)頻率的參考光)之間執行四次90°相位幹涉。
90°光混頻器(超鏈接)在(zài)相幹光通信係統中的主(zhǔ)要作用是將兩束頻(pín)率接近、相位差恒定的且偏振方向相(xiàng)同的信號光與本振光波進行相幹混頻,再(zài)利(lì)用光電平衡探測器和(hé)信號處理對中頻信(xìn)號(hào)進行分析,可以看出其原理上也是一種調製解調器(qì)。常見的 90°光混頻器為2(輸入)x4(輸出)端口結構(gòu),如(rú)上圖,其由分(fèn)立的四分之一波片、半波片和偏振(zhèn)分光鏡等光學元器件構成,四個輸出端分別相差為0°、180°、90°和270°。0°與180°輸出端經過平衡探測器後的支路稱為同相I支路,90°與270°輸出端經過平衡探測(cè)器後的支路稱為正交Q支路。
iXblue並不專注於信號(hào)處理,其核心(xīn)競(jìng)爭力在於設計和組裝適(shì)合任何調製/解(jiě)調方式的自由空間光學解決方案,將看似複雜(zá)的自由(yóu)空間光學係統集成為非常靈活,小巧的光纖輸入輸(shū)出型微光學集(jí)成解決方案(àn), 如右圖,標準COH產品體積約為70x50x10mm大小。它既可以應用(yòng)於簡單的調製,也可(kě)應用於更複雜的解調方式而無需產品升級 。
從傳統電(diàn)信到空間通信應用
如果傳統電信市場是這種調製/解調(diào)方案的最初應用領域,那麽今(jīn)天大量的新應用都會發現這種技術的好處(chù)。尤其是,能夠解調信號的相(xiàng)位是非常強大和(hé)重要(yào)的,例如在計量學中,光(guāng)學傳感器可以測量與電(diàn)磁波相位相互作(zuò)用的微小物(wù)理參數的變化。在醫學領域也有一些應用,光學相幹層析成像(OCT)通過對反(fǎn)射信號的解(jiě)調來對皮膚(fū)下的組織進(jìn)行成(chéng)像。iXblue COH 90°光學混頻器也適用於空間(jiān)應用,如激光通信或星(xīng)鏈衛星。許多其他設備僅提供電信波長波段(duàn),即(jí)C波段,但iXblue方案是(shì)唯一能夠同(tóng)時處理C波段和L波段(波長從1570到1630 nm)的解決方案。由(yóu)於自由空間光學在偏振解調(diào)(消光比達到25至30dB)方麵的性能更好,以及更好的平衡探測均勻性(xìng)(0.2dB)和90°相移精(jīng)度(相移可調),因此在C波段(duàn)自由光學也比矽基方案(àn)更好。如今,iXblue解調方案甚至有望應用於所有電信頻段,單一設備(bèi)可以從O波段工作到L波段(duàn)(從1260 nm到1620 nm)。
感謝最初為電信行業開(kāi)發的環氧(yǎng)樹脂技術(shù),iXblue器件可以(yǐ)提供穩定、堅固的特性。下圖為COH光混頻器優異的溫度(dù)性能,插(chā)損(sǔn)隨溫度的變化極小,滿足苛(kē)刻環境下的應用要求。
iXblue微(wēi)光學(xué)集成部門(原Kylia)主要(yào)產品及其應用領域
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名稱 |
產(chǎn)品型號(hào) |
主要特點 |
應用 |
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高達48通道,6.25GHz-400GHz |
相幹通信QPSK,QAM等 |
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100ps-12ns 手動(dòng)或(huò)電動版本 |
相幹通信,信(xìn)號延遲等 |
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90°單偏振光混頻器 |
QPSK,QAM等 |
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90°雙偏振光混頻器(qì), |
DP-QPSK等 |
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180°光混頻器 |
BPSK等(děng) |
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>400MHz FSR可(kě)定(dìng)製, |
DPSK解調(diào)應用 |
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延遲範圍100ps-12ns,FSR:83MHz-inifinite(12ns) |
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基於QAM16的POLMUX-QAM16仿真 |
QAM16仿真 |
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iXblue在玻璃基板上超(chāo)精密的光學元件組裝技能
iXblue的微光學集成(chéng)部門(原Kylia)長期以來一直(zhí)致力於在高性能和高度定製化的產品,從而為其客戶帶來更多(duō)的附加值。除了產品目錄外,定製的自由空間微光學集成已經用於環境科學(測風)的激光(guāng)雷達行業,同樣也通過一些大公司進入電信市場,激光(guāng)跟蹤(zōng)器市場。量子技術(IMOB產品,請(qǐng)見後期微信文章(zhāng)或者聯係国产嫩草影院在线观看88(diàn)提供(gòng)更多資料)是iXblue成(chéng)功開拓的另一個新興(xìng)市場。
iXblue能夠將實驗裝置集成為工業級的光學模塊(kuài),從客戶要求(簡易的(de)草圖,下圖步驟1)開始,iXblue可以領導或參與(yǔ)完整的產品開發步驟:設計(下圖步驟2)、原型(xíng)機到批量生產(下圖步驟3),iXblue的專業技術在(zài)於將微光(guāng)學元件超精確地組裝在玻璃基(jī)板上,在滿(mǎn)足光學性能要求的前提下提供更小的體積,優異的可靠性和穩定性。
蘇州国产嫩草影院在线观看88(diàn)科技有限公司是一家專注於光電通信(xìn)(數字通信(xìn)、模擬通信、相幹通(tōng)信(xìn)、量子通信)、光纖傳感、量子應用、光學相幹斷層(céng)掃描(OCT)、視覺成像(xiàng)等(děng)領域的光電子器件係統集成商。目前於數十(shí)家國外知名企業簽(qiān)訂代理(lǐ)協議,如iXblue、PicoLAS,WasatchpPotonics,ID-Photonics,WLPhotonics,Innolume,ID-Photonics,Kylia,Alnairlabs,Albisopto,AOS-fiber,Piezomechanik,EOTECH,Agiltron等。我們擁有數千萬的現貨庫存產(chǎn)品:铌酸鋰(lǐ)電光調製器、射頻放大驅(qū)動器、偏壓控(kòng)製器、激光器、SLED光源、激光器驅動、光電二極管、光電探測器等。
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*文章來源:iXblue(Kylia)。
