低成本调谐滤波器与线性APD模块实现的20-Gbps WDM-OFDM-PON下游传输

"这篇文章是关于20-Gbps低成本的波分复用正交频分复用无源光网络（WDM-OFDM-PON）下游传输的研究，采用可调滤波器和线性APD模块。该解决方案可以支持10个通道、100-GHz间隔的WDM PON系统，其1551至1560纳米的9纳米可调范围使得系统具有成本效益。同时，设计了一种基于线性雪崩光电二极管（APD）的小型可插拔（SFP+）模块，用于OFDM信号的解调，能提供比限幅APD模块更好的接收性能。实验结果显示，可以实现约34dB的功率预算。" 本文研究的核心技术集中在WDM-OFDM-PON系统的设计优化上，目标是降低系统成本的同时提升性能。WDM（波分复用）是一种多路复用技术，允许在单根光纤上传输多个不同波长的光信号，从而增加网络容量。而OFDM（正交频分复用）是一种数字调制技术，通过将高速数据流分解为多个较低速率的子载波进行传输，有效对抗光纤中的色散效应。 文章提出的关键创新点在于采用了一个具有9纳米宽调谐范围的可调滤波器，这个范围覆盖了1551到1560纳米的波长。这样的设计可以支持多达10个100-GHz间隔的光信道，显著提高了网络的频谱效率。在WDM-PON系统中，每个信道可以独立地承载高达20-Gbps的数据流，使得整个系统能够处理高带宽的需求。 此外，文章还介绍了一款线性APD（雪崩光电二极管）为基础的SFP+模块。APD是光接收机中的关键元件，它可以放大光信号，但过度放大可能导致非线性效应。线性APD模块的设计旨在减少这种非线性效应，从而改善信号解调的质量。与传统的限幅APD相比，线性APD模块能提供更出色的接收性能，降低误码率，提高系统的整体稳定性。 实验结果证实了这种设计方案的有效性，实现了约34dB的功率预算，这意味着在信号传输过程中，系统可以容忍较高的光功率损耗，这对于延长光网络的覆盖范围以及提高服务的可靠性至关重要。 该研究为WDM-OFDM-PON系统提供了经济高效的设计方案，通过优化硬件组件，如可调滤波器和线性APD模块，提升了网络的带宽容量和信号质量，对于未来高速光通信网络的发展具有积极的推动作用。