100Gbps光纤传输系统性能监测：线性光采样模拟前端与128Gb/s信号测试

本文主要探讨了高速线性光采样模拟前端的研发及其在128 Gb/s信号测试中的应用。随着光纤通信技术的发展，对于100 Gb/s光纤传输系统的性能监测需求日益增长，传统的测量方法已经无法满足高速信号的实时分析。因此，研究团队自主开发了一种基于线性光采样的模拟前端，其核心组件是1个被动锁模光纤激光器。 被动锁模光纤激光器在系统中扮演关键角色，它能产生脉宽仅为2 picosecond (ps)、重复频率高达96.25 MHz的采样光脉冲。这种高精度的光源对于捕捉高速信号的细微变化至关重要。待测信号为偏振复用四相移键控（PDM-QPSK）信号，与采样光脉冲在光混频器中结合，实现偏振相位分集探测，从而提高信号的信噪比和检测灵敏度。 接下来，利用具有400 MHz模拟带宽的平衡探测器进行光电转换，将这4路模拟信号转换成电信号，输入到主机进行数字化处理。这个过程涉及信号的高效捕获、放大和滤波，确保数据的准确性和实时性。通过精心的优化设计，研究团队成功地保证了被动锁模光纤激光器的脉冲功率、中心波长以及重复频率在长时间内的稳定输出，这对于保证系统长期稳定运行至关重要。 为了验证模拟前端的性能，文中进行了实际应用测试，即使用商用的128 Gb/s PDM-QPSK信号与安捷伦调制信号分析仪N4391A进行对比。测试结果显示，工程样机能够准确地获取与高端分析仪器相当的高速光信号时域参数分析结果，证明了该模拟前端在实际应用中的有效性和可靠性。 本文的工作对于提升100 Gb/s光纤传输系统性能监测能力具有重要意义，展示了线性光采样技术在高速光纤通信领域的重要应用，并为进一步优化和扩展全光采样技术提供了坚实的基础。关键词包括光纤光学、全光采样、被动锁模光纤激光器、光纤通信以及复杂调制码型，这些都反映出研究的前沿性和技术挑战。