基于平面光波導(dǎo)的100Gbit/s DP-QPSK集成相干光接收機(jī)的研制
發(fā)布時(shí)間:2022-01-02 10:22
近年來,為了滿足光傳送網(wǎng)持續(xù)增長(zhǎng)的帶寬需求,基于雙偏振復(fù)用正交相位調(diào)制(DP-QPSK)格式的100Gbit/s相干光通信系統(tǒng)引起了人們的廣泛關(guān)注。100Gbit/s相干接收機(jī)是100Gbit/s相干光通信系統(tǒng)的關(guān)鍵組件,用來實(shí)現(xiàn)DP-QPSK調(diào)制信號(hào)的解調(diào),對(duì)其研究具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和廣闊的實(shí)用前景。本論文以基于平面光波導(dǎo)的100Gbit/s相干接收機(jī)為研究對(duì)象,圍繞相干接收機(jī)中的90°光混頻器設(shè)計(jì)與測(cè)試、平面光波導(dǎo)和PD的混合集成技術(shù)以及相干接收機(jī)性能評(píng)估展開論述。主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)對(duì)基于硅基二氧化硅材料的90°光混頻器進(jìn)行了系統(tǒng)研究,完成了90°光混頻器的理論分析,設(shè)計(jì)優(yōu)化,容差分析,性能測(cè)試。通過工藝制作和耦合測(cè)試,結(jié)果表明,在C波段內(nèi),90°光混頻器波長(zhǎng)相關(guān)損耗小于0.3dB,偏振相關(guān)損耗(PDL)為0.5dB。同時(shí)采用延遲線法及頻移器法的對(duì)90°光混頻器的輸出相位進(jìn)行測(cè)試,測(cè)得輸出相位最大偏差為-3.5°,各指標(biāo)均優(yōu)于OIF指標(biāo)要求。(2)提出了一種90°光混頻器和高速PD陣列的混合集成技術(shù),包括一種簡(jiǎn)潔的混合集成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和一種通過圖像位置監(jiān)控的無源對(duì)準(zhǔn)方法。通過...
【文章來源】:武漢郵電科學(xué)研究院湖北省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 相干光通信系統(tǒng)概述
1.2 100Gbit/s 相干光通信系統(tǒng)調(diào)制格式選擇
1.3 100Gbit/s DP-QPSK 集成相干接收機(jī)基本原理
1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 基于 PLC 的 90°光混頻器的設(shè)計(jì)與測(cè)試
2.1 2×490°光混頻的結(jié)構(gòu)及原理
2.2 2×2 MMI 耦合器的設(shè)計(jì)
2.2.1 MMI 耦合器工作原理
2.2.2 2×2 MMI 耦合器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化
2.2.3 2×2 MMI 耦合器的性能分析
2.3 90°光混頻器的性能測(cè)試
2.3.1 插入損耗的測(cè)試
2.3.2 偏振相關(guān)損耗的測(cè)試
2.3.3 正交相位的測(cè)試
2.4 本章小結(jié)
第3章 100Gbit/s 相干接收機(jī)混合集成工藝研究
3.1 常用混合集成方案介紹
3.2 混合集成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與無源對(duì)準(zhǔn)方法
3.2.1 混合集成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2.2 無源對(duì)準(zhǔn)方法
3.3 混合集成結(jié)構(gòu)溫度穩(wěn)定性分析
3.3.1 溫度特性有限元分析
3.3.2 溫度穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 100Gbit/s 相干接收機(jī)性能測(cè)試
4.1 光電 S 參數(shù)的測(cè)試
4.2 CMRR 的測(cè)試
4.3 相位差及時(shí)延差的測(cè)試
4.4 THD 的測(cè)試
4.5 100Gbit/s DP-QPSK 系統(tǒng)傳輸測(cè)試
4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄 2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]交流發(fā)光二極管熱特性的模擬分析[J]. 鄧輝,呂毅軍,高玉琳,朱麗虹,陳瑩亮,林岳,郭自泉,王凱,陳國(guó)龍,陳忠. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[2]基于silica波導(dǎo)光柵的單纖三向器的混合集成研究[J]. 李俊一,安俊明,吳遠(yuǎn)大,李建光,王紅杰,胡雄偉. 光電子.激光. 2009(11)
[3]基于晶體雙折射和電光效應(yīng)設(shè)計(jì)的90°2×4空間光橋接器[J]. 萬玲玉,蘇世達(dá),劉立人,劉德安,周煜. 中國(guó)激光. 2009(09)
[4]光耦合理論及其在通信元器件中的應(yīng)用[J]. 齊曉玲,蔡志崗,徐宇科,王福娟,鄧廣安,李寶軍,江紹基. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2004(04)
本文編號(hào):3564004
【文章來源】:武漢郵電科學(xué)研究院湖北省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 相干光通信系統(tǒng)概述
1.2 100Gbit/s 相干光通信系統(tǒng)調(diào)制格式選擇
1.3 100Gbit/s DP-QPSK 集成相干接收機(jī)基本原理
1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 基于 PLC 的 90°光混頻器的設(shè)計(jì)與測(cè)試
2.1 2×490°光混頻的結(jié)構(gòu)及原理
2.2 2×2 MMI 耦合器的設(shè)計(jì)
2.2.1 MMI 耦合器工作原理
2.2.2 2×2 MMI 耦合器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化
2.2.3 2×2 MMI 耦合器的性能分析
2.3 90°光混頻器的性能測(cè)試
2.3.1 插入損耗的測(cè)試
2.3.2 偏振相關(guān)損耗的測(cè)試
2.3.3 正交相位的測(cè)試
2.4 本章小結(jié)
第3章 100Gbit/s 相干接收機(jī)混合集成工藝研究
3.1 常用混合集成方案介紹
3.2 混合集成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與無源對(duì)準(zhǔn)方法
3.2.1 混合集成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2.2 無源對(duì)準(zhǔn)方法
3.3 混合集成結(jié)構(gòu)溫度穩(wěn)定性分析
3.3.1 溫度特性有限元分析
3.3.2 溫度穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 100Gbit/s 相干接收機(jī)性能測(cè)試
4.1 光電 S 參數(shù)的測(cè)試
4.2 CMRR 的測(cè)試
4.3 相位差及時(shí)延差的測(cè)試
4.4 THD 的測(cè)試
4.5 100Gbit/s DP-QPSK 系統(tǒng)傳輸測(cè)試
4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄 2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]交流發(fā)光二極管熱特性的模擬分析[J]. 鄧輝,呂毅軍,高玉琳,朱麗虹,陳瑩亮,林岳,郭自泉,王凱,陳國(guó)龍,陳忠. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[2]基于silica波導(dǎo)光柵的單纖三向器的混合集成研究[J]. 李俊一,安俊明,吳遠(yuǎn)大,李建光,王紅杰,胡雄偉. 光電子.激光. 2009(11)
[3]基于晶體雙折射和電光效應(yīng)設(shè)計(jì)的90°2×4空間光橋接器[J]. 萬玲玉,蘇世達(dá),劉立人,劉德安,周煜. 中國(guó)激光. 2009(09)
[4]光耦合理論及其在通信元器件中的應(yīng)用[J]. 齊曉玲,蔡志崗,徐宇科,王福娟,鄧廣安,李寶軍,江紹基. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2004(04)
本文編號(hào):3564004
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