用光电振荡器提取帧时钟实现4×10Gb／s OTDM信号165km传输

每 个 光 脉 冲均 在 自发 辐 射 的 基 础 上 因 受 激 放 大 而 形 成 ．由 于 自发 辐 射 的 随 机 性 ， 个 光 脉 冲 的 形 每 成 时 间 不 同 ， 此 造 成 不 可 避 免 的 时 问 抖 动 ．通 因
开 销 的 复用 信 号 中提 取 帧 时 钟 ．本 文 用 光 电 振 荡器 （ ０） 从 ４ ０ ｂ ｓ时分 复用 信号 中提 取 ＯＥ 。 ×１ Ｇ ／
图 １ ４ １Ｇ ／ ＴＤ 光 通 信 实 验 系 统 × ＇ｂｓ ３ Ｏ Ｍ
Ｆｉ． ４×ｌ Ｇｂ ｓＯＴＤＭ ｏ ｇ１ Ｏ ／ ｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ ｎｃ ｔ ｏ
ｅ ｘｐｅ ｉ ｎｔ ｓ ｔ ｍ ｒ ｍｅ ｙｓ ｅ
复用） 为 此 必 须先 从 复 用信 号 中提 取 出用 以 控 制解 复用光 开关 的帧时 钟信 号 ． 用含全 光相 位 采
１ 实验 装 置
４ ０ ／ ＤＭ 光 通 信 系 统 实 验 装 置 如 ×１Ｇｂ ｓＯＴ
收 稿 日期 ： ０ １ ０ — ３ ２０ —４２
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１ 期
高 以 智 等 ．用 光 电振 荡 器 提 取 幢 时钟 实现 ４ ０ ／ ＯＴ Ｍ 信 号 １ ５ｍ 传 糖 ×１Ｇｂ ｓ Ｄ ６ｋ
取 电 帧 时 钟 ， 一 路 注 人 电 吸 收 （ Ａ） 制 器 ．以 另 Ｅ 调 ＯＥ 输 人 的 １ Ｇ Ｏ Ｏ Ｈｚ电 帧 时 钟 信 号 驱 动 Ｅ 调 制 Ａ 器 ． 于Ｅ 由 Ａ调 制 器 的 非 线 性 调 制 特 性 ， 将 提 它
用 简 易 的 自脉 冲 注 入 法 ” 使 增 益 开 关 打 开 后 在 ， 注 入 光 脉 冲 的 基 础 上 增 长 形 成 光 脉 冲 ， 而 使 光 从 脉 冲 的 时 间 抖 动 减 小 到 ｌ ｓ １ ＧＨｚ光 脉 冲 经 ｐ ．０ ＬＮ Ｏ 调 制 器进 行 １Ｇ ／ ｉｈ ０ ｂ ｓ伪 随 机 码 数 据 调 制 （ 长 ２ 一 １ 后 ， 过 光 纤 延 迟 式 时 分 复 用 器 形 码 ） 通
高 以智 娄 采云 姚敏 玉 霍 力 张 剑锋 李智 红 董 毅 谢 世 钟
（ 华 大学 电子 工 程 系 ， 清 北京 １ ０ ８ ） ０ ０ ４
摘
要
本 文 报 道 了 一 个 以 光 电振 荡 器 （ Ｏ） 帧 时 钟 提 取 装 置 的 ４ ０ ／ ＯＥ 为 ×１ Ｇｂ ｓ光 时 分 复 用 通 光 时 分 复 用 ； 时钟 提 取 帧
比较器 和压 控振 荡 器驱 动的光 脉 冲源 的光 电 Ｐ Ｌ Ｌ 及 半 导 体 外 腔 锁 模 激 光 器 可 以 提 取 帧 时 钟 ， 技 术 复 杂 ， 格 昂 贵 ．用 ８字 形 锁 模 激 光 但 价 器 及 普 通 时 钟 提 取 电 路 只 能 从 非 等 幅 或 有 一 路
信 实验 系统 ．芨 用信 号在 １ ５ ｉ Ｓ ６ ｋ ＭＦ 中传输 的功率代 价 是 ０ ４ ｄ ． ｎ ． ７ Ｂ
关量 词
０ 弓 言 ｌ
不 同 光 信 道 占 用 不 同 时 隙 的 光 时 分 复 用 （ Ｄ ） 术 可 以 克 服 电 子 瓶 颈 ， 高 通 信 速 ０Ｔ Ｍ 技 提 率 ．它 与 波 分 复 用 技 术 相 结 合 可 以 提 高 单 波 长
信道 的通 信容量。 从而可 以减少 波分复用信 道数． ，
采 用 ＯＴ Ｍ 技 术 构 建 的 光 网 络 在 网 络 管 理 和 兼 Ｄ 容 性 方 面 具有 更 大 的灵 活 性‘ ．虽 然 目前 光 时 分 复 用 技 术 尚 处 于 研 究 阶 段 ， 因 其 潜 在 的 应 用 价 但 值而倍 受 人们重视 ． 在 光 时 分 复 用 系 统 中 ， 接 收 端 必 须 藉 助 一 在 个 光 与 门开关从 复 用 信 号 中分离 出单 路信 号 （ 解
图 １所 示 ．波 长 为 １ ４ ｎ 的 增 益 开 关 Ｄ Ｂ 半 ７ｍ ５ Ｆ 导 体 激 光 器 产 生 重 复 频 率 为 ｌＧＨｚ 宽 为 ２ ｐ ０ 、 ８ｓ的 光 脉冲 ． 脉 冲经色 散补偿 光纤 （ Ｃ 消啁啾及 光 Ｄ Ｆ）
Hale Waihona Puke 自制 的 梳状 色 散 渐 减 光 纤 链 进 行 非 线 性 压 缩 后， 脉宽压缩 为 ５ ｓ ｐ ．普通 增益开关 激光 器 发射 的
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第 ３ 卷 第 １期 １
２０ ０ ２年 １月
止 子 乍 彳 五
Ａ ＣＴＡ ＰＨＯＴＯＮ Ｉ ＣＡ ＮＩ ＳＩ ＣＡ
Ｖ ｏ ．３１Ｎ ｏ．１ １
用 光 电振 荡器 提 取 帧 时钟 实 现 ４ ０ ／ ×１ Ｇｂ ｓＯＴＤＭ 信 号 １ ５ ｍ 传 输 ６ｋ
３ １
成 ４ Ｏ ｂ ｓ复 用 信 号 ．复 用 信 号 经 ２段 长 为 ×１ ／ Ｇ ８ ． ｋ 的普通 单 模 光纤 （ ＭＦ） ２ ４ｉ ｎ Ｓ 传输 ， 每段 Ｓ ＭＦ 后 的色散 补偿 光纤 （ Ｃ 用 以进 行色散 补偿 ． Ｄ Ｆ） 传 输 链 路 的 路 程 中平 均 色 散 参 量 为 ０ ８ ｐ ／ ｍ／ ．８ｓｎ ｋ ｍ．光 纤放 大 器 （ ＤＦ 用 以补 偿 光 纤 中 的损 Ｅ Ａ） 耗 ， ＤＦ 间的传输 间 隔为 ８ ． ｋ ．传输 后 的 复 Ｅ Ａ ２４ｉ ｎ 用信 号 分为 二路 ， 一路 注 人 光 电振 荡 器 （ Ｏ） ＯＥ 提
出 帧 时 钟 ， 以 此 控 制 解 复 用 器 ， 行 时 分 复 用 光 并 进 通 信 系 统 的 实 验 研 究 ．实 验 系 统 中 ， 用 色 散 补 利 偿 技 术 实 现 了 普 通 单 模 光 纤 （ ＭＦ） １ ５ ｍ 传 Ｓ 中 ｋ ６
输 ．
常增益 开 关激 光器输 出光 脉 冲的 时问 抖动 为 ３ ～ ５ ｓ 不 能满 足 ＯＴ ｐ， ＤＭ 光 通 信 的需要 ．实 验 中采