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硅基微环调制器耦合状态对高速PAM4通信系统的性能影响分析
1
作者
秦军
谭峻雄
+5 位作者
孙瑜
吕俊德
朱可佳
李月琴
孙剑
缪旻
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第20期129-142,共14页
基于VPI Transmission Maker和Matlab搭建硅基微环调制器(Si-MRM)系统级模型,全面定量分析了Si-MRM在不同耦合状态以及耦合量下产生高速四电平脉冲幅度调制(PAM4)信号时的性能差异。仿真结果表明,当器件带宽足够支撑调制速率时,相较于...
基于VPI Transmission Maker和Matlab搭建硅基微环调制器(Si-MRM)系统级模型,全面定量分析了Si-MRM在不同耦合状态以及耦合量下产生高速四电平脉冲幅度调制(PAM4)信号时的性能差异。仿真结果表明,当器件带宽足够支撑调制速率时,相较于其他耦合状态,临界耦合状态可以获得更优的系统性能,此时在光场在腔内环绕一周的透过率a与自耦合系数t取值为0.71~0.83时可以获得最佳系统性能,并且当a(t)值从0.59逐渐变化到0.91时产生的信号的最大功率代价为4.2 dB。对于过耦合状态以及弱耦合状态,t值变化或者a值变化时均会导致系统性能劣化至接近临界耦合状态,只有t值相较于临界耦合取值有微小的变化(0.71~0.79)或者a值相较于临界耦合取值有微小的变化(0.71~0.79)时,才可以取得与临界耦合[a(t)值均为0.75]接近的系统性能;当器件带宽不足以支撑调制速率时,对于临界耦合状态,a(t)值增加到0.91时,器件带宽有效增大,系统性能得到显著提升。此时,对于过耦合状态,只有增大a值到0.83~0.91才可获得软判决门限阈值以下的误码率性能,并且此时系统性能优于临界耦合。但对于弱耦合状态,均不存在性能优于临界耦合的情况。本文工作对于定量评估Si-MRM因为加工、测试、网络部署等导致的耦合状态抖动进而产生的高速调制信号性能变化,以及基于MRM实现下一代800 Gbit/s和1.6 Tbit/s片级高速光互联具有指导意义。
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关键词
硅基光电子
硅基微环调制器
耦合状态
脉冲幅度调制
原文传递
题名
硅基微环调制器耦合状态对高速PAM4通信系统的性能影响分析
1
作者
秦军
谭峻雄
孙瑜
吕俊德
朱可佳
李月琴
孙剑
缪旻
机构
北京信息科技大学信息产业部信息与通信系统重点实验室
北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第20期129-142,共14页
基金
国家自然科学基金(12374340,62105037)
北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室课题(IPOC2021A03)。
文摘
基于VPI Transmission Maker和Matlab搭建硅基微环调制器(Si-MRM)系统级模型,全面定量分析了Si-MRM在不同耦合状态以及耦合量下产生高速四电平脉冲幅度调制(PAM4)信号时的性能差异。仿真结果表明,当器件带宽足够支撑调制速率时,相较于其他耦合状态,临界耦合状态可以获得更优的系统性能,此时在光场在腔内环绕一周的透过率a与自耦合系数t取值为0.71~0.83时可以获得最佳系统性能,并且当a(t)值从0.59逐渐变化到0.91时产生的信号的最大功率代价为4.2 dB。对于过耦合状态以及弱耦合状态,t值变化或者a值变化时均会导致系统性能劣化至接近临界耦合状态,只有t值相较于临界耦合取值有微小的变化(0.71~0.79)或者a值相较于临界耦合取值有微小的变化(0.71~0.79)时,才可以取得与临界耦合[a(t)值均为0.75]接近的系统性能;当器件带宽不足以支撑调制速率时,对于临界耦合状态,a(t)值增加到0.91时,器件带宽有效增大,系统性能得到显著提升。此时,对于过耦合状态,只有增大a值到0.83~0.91才可获得软判决门限阈值以下的误码率性能,并且此时系统性能优于临界耦合。但对于弱耦合状态,均不存在性能优于临界耦合的情况。本文工作对于定量评估Si-MRM因为加工、测试、网络部署等导致的耦合状态抖动进而产生的高速调制信号性能变化,以及基于MRM实现下一代800 Gbit/s和1.6 Tbit/s片级高速光互联具有指导意义。
关键词
硅基光电子
硅基微环调制器
耦合状态
脉冲幅度调制
Keywords
silicon
photoelectrons
silicon
microring
modulator
coupling
state
pulse
amplitude
modul
ation
分类号
TN29 [电子电信—物理电子学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
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1
硅基微环调制器耦合状态对高速PAM4通信系统的性能影响分析
秦军
谭峻雄
孙瑜
吕俊德
朱可佳
李月琴
孙剑
缪旻
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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已选择
0
条
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参考文献
引证文献
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