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,使用PAM-4技术可节省50%的光器件使用量。
(a)PAM-4技术原
(b)PAM直检与相干处理环节对比
图2 PAM-4技术原理及其直接检测处理与相干检测处理的对比
直接检测通常被视为一种实现低成本需求的方案。PAM4技术的基础原理就是采用更密集的电平去传输更多的信息,PAM4的信号处理也分为两种方法,一种是采用CDR(时钟和数据恢复电路)的模拟方式,另一种是采用DSP(数字信号处理)的数字方式。如图2(b)所示,考虑到一些已提出的直接检测方案的复杂度、带宽需求和数字处理能力,无论是使用单个PD 还是多个PD 的接收机,虽然都不能确定直接检测是一种用来实现低成本、低功耗、占用空间小的收发机的正确方法。但是如果我们降低对传输距离的期望值,例如限制在20km以内,不必采用太过复杂的调制编码技术,速率也限制在25Gbit/s量级,那么答案将是非常肯定的。
对于是使用一倍数量的两倍信号带宽器件还是使用两倍数量的一倍信号带宽器件,需要综合考虑成本、功耗和占用空间。目前,在20 km 以下,强度直接调制直接检测方案仍然具有明显的成本和性能优势,而在100 km以上,相干检测占据着主导地位。
2.3在O带扩展更多CWDM/LWDM波长的技术创新
目前已在数通领域成熟使用的LWDM 8光模块使用的波长为使用EML(电吸收调制激光器)的四个波长1274、1278、1282、1286nm与使用DML(直接调制激光器)的四个波长1295、1300、1305、1310nm;同时,目前成熟且非常便宜的CWDM在O-band的6个DML激光器的工作波长为1271、1291、1311、1331、1351、1371nm。
在半导体器件的工作机理决定下,激光器的工作波长通常是随温度而变化的,如图3所示,DFB激光器的温度漂移系数大约为0.08nm/°C。在粗波分复用CWDM系统中,由于波长间隔很宽(20nm),可以不必考虑温度引起的中心波长飘逸问题,因此其激光器常采用非冷却激光器,而LWDM/DWDM由于波长间隔很窄,常采用致冷型激光器,也就是使用半导体热电致冷器TEC(Thermo Electric Cooler),它可使激光器的结温变化控制在±0.1°C范围
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