硅基微环调制器在10Gbit/s NRZ光通信系统中的性能研究

"基于硅基微环10Gbit/s NRZ系统设计及性能分析" 本文是一篇关于硅基光子学在高速光通信系统中应用的研究论文，主要探讨了如何利用硅基微环调制器设计一个10Gbit/s的非归零(NRZ)信号系统，并对其性能进行了深入的分析。作者包括杨承霖、姚倩芸、章雅萍、田晓铭和陈伟伟，来自宁波大学信息科学与工程学院。 在光通信领域，硅基光子器件因其集成度高、成本效益好等优点，成为研究热点。其中，微环调制器是一种关键的光调制组件，其工作原理是利用载流子色散效应来改变光的传播特性，从而实现光信号的调制。在本文中，研究人员采用反向pn结构的硅基微环调制器，成功实现了10Gbit/s速率的NRZ信号生成。 NRZ是一种常见的数字编码方式，其中信号的有无代表“1”或“0”，在没有信号翻转的情况下持续存在。这种编码方法简单，易于实现，但可能会导致信号失真和误码率增加。因此，对NRZ系统的性能分析至关重要。 为了评估该系统性能，作者使用Optisystem和Matlab软件工具进行建模和仿真。这两种工具常用于光学通信系统的建模与分析，Optisystem提供了一个完整的光学网络设计平台，而Matlab则用于更复杂的数学计算和数据分析。通过协同仿真，研究人员可以模拟不同光纤长度和驱动信号条件下的NRZ信号传输，以了解系统性能的变化。 根据仿真结果，当使用5V的方波信号作为驱动源时，产生的调幅信号消光比达到了25.2dB，这是一个理想的指标，意味着信号的对比度较高，有利于提高信号的可读性。此外，该系统在最大传输距离为22.8km时仍能保持良好的性能，对应的系统功率损失仅为7.58dB，这表明了该系统在长距离传输中的潜力。 关键词涉及的领域包括光通信、硅基光子学、微环调制器、调幅调制以及载流子色散效应。中图分类号TN256和TN929.11分别对应于光学通信技术和光电子技术，文献标识码A则表示这是一篇应用型的科学研究文章。 这篇论文详细阐述了硅基微环调制器在10Gbit/s NRZ系统中的应用，通过仿真手段探讨了系统性能，并给出了具体的性能参数，为高速光通信系统的设计提供了有价值的参考。这项工作不仅推动了硅基光子学的发展，也为未来更高数据速率的光通信系统奠定了基础。