CN114019742A - 一种基于马赫曾德尔调制器的调制方法 - Google Patents

一种基于马赫曾德尔调制器的调制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114019742A
CN114019742A CN202111177859.6A CN202111177859A CN114019742A CN 114019742 A CN114019742 A CN 114019742A CN 202111177859 A CN202111177859 A CN 202111177859A CN 114019742 A CN114019742 A CN 114019742A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
units
upper arm
lower arm
modulation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111177859.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114019742B (zh
Inventor
谭旻
付强
邵斯竹
胡志朋
冯俊波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huazhong University of Science and Technology
United Microelectronics Center Co Ltd
Original Assignee
Huazhong University of Science and Technology
United Microelectronics Center Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huazhong University of Science and Technology, United Microelectronics Center Co Ltd filed Critical Huazhong University of Science and Technology
Priority to CN202111177859.6A priority Critical patent/CN114019742B/zh
Publication of CN114019742A publication Critical patent/CN114019742A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114019742B publication Critical patent/CN114019742B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/21—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  by interference
    • G02F1/212—Mach-Zehnder type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0121—Operation of devices; Circuit arrangements, not otherwise provided for in this subclass
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于马赫曾德尔调制器的调制方法，属于光通信领域，包括：S1：将初始光信号输入马赫曾德尔调制器进行分束，以使马赫曾德尔调制器的上臂电极和下臂电极各载有一路待调制信号；S2：将上臂电极和下臂电极均进行等分分割得到的多个电极单元，并将多个电极单元按照预设方式进行分组得到多个电极组；S3：为多个电极组各配置一路NRZ信号进行驱动；每个电极单元的长度小于NRZ信号波长的十分之一；S4：将上臂电极对应的调制完成信号和下臂电极对应的调制完成信号进行合束得到多电平脉冲幅度调制信号，其电平幅度与预设方式对应。本发明能够降低调制过程中的电学驱动难度、提高调制信号有效摆幅，最终提高电光调制效率。

Description

一种基于马赫曾德尔调制器的调制方法
技术领域
本发明属于光通信领域，更具体地，涉及一种基于马赫曾德尔调制器的调制方法。
背景技术
马赫曾德尔调制器在光通信模块中有着重要应用，通过将电信号转换成光信号，能够利用光信号的超大容量、低功耗、低损耗和强抗电磁干扰的特性，实现高速率、低功耗、多样化的光模块产品。
随着5G、云游戏等应用的迅速发展，互联网数据流量迅速增长。根据网络设备供应商思科统计，当前77％数据传输集中在数据中心内部，这使得数据中心带宽和功耗压力巨大。因此，亟需高带宽、低功耗的互联降低成本。目前，根据传输的信号类型分类，互联可以分为电学互联和光学互联。一方面，电学互联由于在高频情况下显著的信道损耗，如：2英尺PCB线路-37.5dB@28GHz。距离越长，速率越高，损耗越大，也就意味着码间串扰越明显，越需要复杂的均衡进行码间串扰的消除。所以，电学互联性能受限于传输距离。另一方面，电学互联还受限于功耗墙。由于动态功耗与工作频率的平方成正比，意味着速率越高，功耗急剧上升。而目前的封装技术散热能力有限，所以进一步限制了电学互联的发展。相反，光学互联本身具有超高传输容量、低功耗、极低传输损耗和强抗电磁干扰的特性，这使得光学互联成为下一代数据中心互联解决方案的有力方案。
图1为传统行波电极MZM调制方法的原理示意图，外部输入一束均匀功率的激光信号，经过MZM分束器均等分为上下臂两束。上下臂的光在传播过程中受到加载到电极上的电信号的调制。由于上下臂光波导本质上仍是PN结，外部变化的电信号会导致PN结中的自由载流子浓度发生变化，根据载流子色散效应，变化的自由载流子浓度会导致光波导的折射率发生变化，从而使得上下臂的光相位差变化。由于上下臂的光在MZM末端合束器叠加时存在相位差，因此发生光的干涉。最终完成电信号对光信号的调制，实现电光转换。外部多电平脉冲幅度调制与传统非归零码(NRZ)调制相比，以PAM4为例，在相同的波特率下，PAM4数据速率是NRZ的两倍，因此可显著提升传输能力。但是，在相同输出摆幅的情况下，多电平脉冲幅度调制由于拥有更多电平，导致信噪比下降，这就要求多电平脉冲幅度调制信号具有高线性度，才能确保数据被接收端正确采样并解码。传统的多电平脉冲幅度调制方法需要驱动端生成同时具备高速率和高线性度两大特征的电信号，给驱动端设计带来巨大挑战。受限于工艺特征频率，高速、高线性度PAM驱动设计难度大。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于马赫曾德尔调制器的调制方法，其目的在于降低调制过程中的电学驱动难度、提高调制信号有效摆幅，最终提高整个电光调制系统的调制效率，由此解决现有多电平脉冲幅度调制方法无法兼顾高速率和高线性度的技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于马赫曾德尔调制器的调制方法，包括：
S1：将初始光信号输入马赫曾德尔调制器进行分束，以使所述马赫曾德尔调制器的上臂电极和下臂电极各载有一路待调制信号；
S2：将所述上臂电极和所述下臂电极均进行等分分割得到的多个电极单元，并将所述多个电极单元按照预设方式进行分组得到多个电极组；
S3：为多个所述电极组各配置一路NRZ信号进行驱动，从而调制各个所述电极组上的待调制信号；其中，每个所述电极单元的长度小于NRZ信号波长的十分之一；
S4：将所述上臂电极对应的调制完成信号和所述下臂电极对应的调制完成信号进行合束，再将合束的得到的多电平脉冲幅度调制信号作为目标调制信号，所述目标调制信号的电平幅度与所述预设方式对应。
在其中一个实施例中，所述S2包括：将所述上臂电极和所述下臂电极均等分划分为多个电极单元；将得到多个电极单元划分为两个电极组；两个所述电极组包括的电极单元总数目不同；其中，每个所述电极组中的电极单元属于所述上臂电极和属于所述下臂电极的各占一半；
所述S4包括：将所述上臂电极对应的调制完成信号和所述下臂电极对应的调制完成信号进行合束，合束得到所述目标调制信号为四电平脉冲幅度调制信号。
在其中一个实施例中，所述S2包括：将所述上臂电极和所述下臂电极均等分划分为14个电极单元；将得到28个电极单元划分为LSB电极组和MSB电极组；
其中，所述LSB电极组包括所述上臂电极中3个电极单元和所述下臂电极中的3个电极单元；所述MSB电极组包括所述上臂电极中6个电极单元和所述下臂电极中的6个电极单元。
在其中一个实施例中，所述S2包括：将所述上臂电极和所述下臂电极均等分划分为多个电极单元；将得到多个电极单元划分为三个电极组；三个所述电极组包括的电极单元总数目均不相同；其中，每个所述电极组中的电极单元属于所述上臂电极和属于所述下臂电极的各占一半；
所述S4包括：将所述上臂电极对应的调制完成信号和所述下臂电极对应的调制完成信号进行合束，合束得到所述目标调制信号为八电平脉冲幅度调制信号。
在其中一个实施例中，所述S2包括：将所述上臂电极和所述下臂电极均等分划分为14个电极单元；将得到28个电极单元划分为第一电极组、第二电极组和第三电极组；
其中，所述第一电极组包括所述上臂电极中2个电极单元和所述下臂电极中的2个电极单元；所述第二电极组包括所述上臂电极中4个电极单元和所述下臂电极中的4个电极单元；所述第三电极组包括所述上臂电极中8个电极单元和所述下臂电极中的8个电极单元。
在其中一个实施例中，所述S2包括：将所述上臂电极和所述下臂电极均等分划分为多个电极单元；将得到多个电极单元划分为四个电极组；四个所述电极组包括的电极单元总数目均不相同；其中，每个所述电极组中的电极单元属于所述上臂电极和属于所述下臂电极的各占一半；
所述S4包括：将所述上臂电极对应的调制完成信号和所述下臂电极对应的调制完成信号进行合束，合束得到所述目标调制信号为十六电平脉冲幅度调制信号。
在其中一个实施例中，所述S2包括：将所述上臂电极和所述下臂电极均等分划分为15个电极单元；将得到30个电极单元划分为第一通道组、第二通道组、第三通道组和第四通道组；
其中，所述第一通道组包括所述上臂电极中1个电极单元和所述下臂电极中的1个电极单元；所述第二通道组包括所述上臂电极中2个电极单元和所述下臂电极中的2个电极单元；所述第三通道组包括所述上臂电极中4个电极单元和所述下臂电极中的4个电极单元；所述第四通道组包括所述上臂电极中8个电极单元和所述下臂电极中的8个电极单元。
在其中一个实施例中，所述S3包括：为多个所述电极组各配置一路NRZ信号进行集总式驱动或分布式驱动，从而调制各个所述电极组上的待调制信号。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
1、易于驱动，本发明将所述上臂电极和所述下臂电极均进行等分分割得到的多个电极单元，并将所述多个电极单元按照预设方式进行分组得到多个电极组；然后为各个所述电极组均配置一路NRZ信号进行驱动，从而调制各个所述电极组上的待调制信号；其中，每个所述电极单元的长度小于NRZ信号波长的十分之一；最后将所述上臂电极对应的调制完成信号和所述下臂电极对应的调制完成信号进行合束得到多电平脉冲幅度调制信号。电极单元每一个小段可以视为一个小的集总电容，易于驱动，且从寄生RC来看，该方式能够显著降低寄生对带宽的限制，最终提高整体的速率极限。
2、易于拓展。本发明将所述上臂电极和所述下臂电极均进行等分分割得到的多个电极单元，并将所述多个电极单元按照预设方式进行分组得到多个电极组；最终得到的多电平脉冲幅度调制信号与所述预设方式对应，通过级连电极单元能够实现更大的光学相移。
3、适用于亚微米先进工艺。随着CMOS工艺的进步，晶体管尺寸不断缩小，晶体管特征频率(ft)不断提升的同时，击穿电压也在不断下降。因此，亚微米先进工艺很难实现高速率的同时得到大的摆幅。行波电极的电信号从一端输入，然后在电极上传播到电极的另一端，并且伴随着信号幅度的衰减。因此，需要的是一个大摆幅信号。然而，对于电极单元而言，每个小段由单独的驱动电路驱动，每个小段所需要的电压摆幅较低，恰好与亚微米先进工艺击穿电压较低的特点相吻合。因此，电极单元的结构能够受益于亚微米先进工艺。
4、从电芯片的角度来看，可以分为集总式驱动(Lumped Driver)以及分布式驱动(Distributed Driver)。集总式驱动优点体现在：结构简单，易于设计。而分布式驱动的优点在于：高带宽、对于器件的失配以及模型的误差不敏感、宽范围的功率匹配、可重配置实现复杂调制格式(PAM-N)。
附图说明
图1是现有电光调制方法的原理示意图；
图2是本发明一实施例中基于马赫曾德尔调制器的调制方法的流程图；
图3是本发明一实施例中基于马赫曾德尔调制器的PAM4调制方法的原理示意图；
图4是本发明一实施例中基于马赫曾德尔调制器的PAM8调制方法的原理示意图；
图5是本发明一实施例中基于马赫曾德尔调制器的PAM8调制方法的原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图2所述，本发明提供一种基于马赫曾德尔调制器的调制方法，包括：S1：将初始光信号输入马赫曾德尔调制器进行分束，以使马赫曾德尔调制器的上臂电极和下臂电极各载有一路待调制信号；S2：将上臂电极和下臂电极均进行等分分割得到的多个电极单元，并将多个电极单元按照预设方式进行分组得到多个电极组；S3：为多个电极组各配置一路NRZ信号进行驱动，从而调制各个电极组上的待调制信号；其中，每个电极单元的长度小于NRZ信号波长的十分之一；S4：将上臂电极对应的调制完成信号和下臂电极对应的调制完成信号进行合束，再将合束的得到的多电平脉冲幅度调制信号作为目标调制信号，目标调制信号的电平幅度与预设方式对应。
具体的，对于传统的行波电极MZM，为了实现足够大的调制深度，长度通常在mm量级。对于高频信号而言，其传播过程已经需要视为电磁波传播。具体来说：对于一个20GHz的信号，不考虑传播速度损耗，其对应的波长是15mm。显然，一个3mm的MZM电极长度超过了波长的十分之一，不能再视为集总元件。于是，为了防止电信号传播过程中出现明显的信号反射等问题，行波电极MZM需要进行阻抗匹配，如50Ohm匹配。阻抗匹配电阻的存在一方面增加了面积的牺牲，更重要地，显著增大了功耗。因此，为了消除阻抗匹配带来的问题，可以通过将MZM电极分段，使得每一段电极的长度小于电信号波长的十分之一，于是每一段都可以视为集总元件，最终省去阻抗匹配。在此情况之下，每一个分段(segment)可以看作一个小的电容，只需要一个较小的驱动(driver)进行驱动。该种类型MZM区别于行波(TW)电极MZM，称为电极单元(Segmented Electrode)MZM。
本发明将上臂电极和下臂电极均进行等分分割得到的多个电极单元，并将多个电极单元按照预设方式进行分组得到多个电极组；然后为各个电极组均配置一路NRZ信号进行驱动，从而调制各个电极组上的待调制信号；其中，每个电极单元的长度小于NRZ信号波长的十分之一；最后将上臂电极对应的调制完成信号和下臂电极对应的调制完成信号进行合束得到多电平脉冲幅度调制信号。电极单元每一个小段可以视为一个小的集总电容，易于驱动，且从寄生RC来看，该方式能够显著降低寄生对带宽的限制，最终提高整体的速率极限。
在其中一个实施例中，S2包括：将上臂电极和下臂电极均等分划分为多个电极单元；将得到多个电极单元划分为两个电极组；两个电极组包括的电极单元总数目不同；其中，每个电极组中的电极单元属于上臂电极和属于下臂电极的各占一半；S4包括：将上臂电极对应的调制完成信号和下臂电极对应的调制完成信号进行合束，合束得到目标调制信号为四电平脉冲幅度调制信号(PAM4)。
在其中一个实施例中，S2包括：将上臂电极和下臂电极均等分划分为14个电极单元；将得到28个电极单元划分为LSB电极组和MSB电极组；其中，LSB电极组包括上臂电极中3个电极单元和下臂电极中的3个电极单元；MSB电极组包括上臂电极中6个电极单元和下臂电极中的6个电极单元。
具体的，如图3所示，通过将MZM上下臂分为长度相同(L)的9段，每段MZM电极单元长度相同。因此，在相同幅度的驱动信号下产生的光学相移相同。为了实现PAM4-ODAC，可以将三个电极单元分配给LSB电极组，利用一个NRZ信号驱动电路(NRZ Driver LSB)驱动LSB电极组，从而调制LSB电极组的待调制信号；将另外的六个电极单元分配给MSB电极组，利用一个NRZ信号驱动电路(NRZ Driver MSB)驱动MSB电极组。其中，每个电极单元连接到相同的驱动电路，确保所得到的电信号的幅度相同。最终便能在MZM的合束器输出口得到PAM4光学眼图。
在其中一个实施例中，S2包括：将上臂电极和下臂电极均等分划分为多个电极单元；将得到多个电极单元划分为三个电极组；三个电极组包括的电极单元总数目均不相同；其中，每个电极组中的电极单元属于上臂电极和属于下臂电极的各占一半；S4包括：将上臂电极对应的调制完成信号和下臂电极对应的调制完成信号进行合束，合束得到目标调制信号为八电平脉冲幅度调制信号(PAM8)。
在其中一个实施例中，S2包括：将上臂电极和下臂电极均等分划分为14个电极单元；将得到28个电极单元划分为第一电极组、第二电极组和第三电极组；
其中，第一电极组包括上臂电极中2个电极单元和下臂电极中的2个电极单元；第二电极组包括上臂电极中4个电极单元和下臂电极中的4个电极单元；第三电极组包括上臂电极中8个电极单元和下臂电极中的8个电极单元。
具体的，如图4所示，通过将MZM上下臂分为长度相同(L)的14段，，每段MZM电极单元长度相同，因此在相同幅度的驱动信号下产生的光学相移相同。为了实现PAM8-ODAC，可以将二个电极单元分配给通道1(line1)对应的第一电极组，将四个电极单元分配到通道2(line2)对应的第二电极组，将另外的八个电极单元分配给通道3(line3)对应的第三电极组。每个电极单元连接到相同的驱动电路，确保所得到的电信号的幅度相同。最终便能在MZM的合束器输出口得到PAM8光学眼图。
在其中一个实施例中，S2包括：将上臂电极和下臂电极均等分划分为多个电极单元；将得到多个电极单元划分为四个电极组；四个电极组包括的电极单元总数目均不相同；其中，每个电极组中的电极单元属于上臂电极和属于下臂电极的各占一半；S4包括：将上臂电极对应的调制完成信号和下臂电极对应的调制完成信号进行合束，合束得到目标调制信号为十六电平脉冲幅度调制信号(PAM16)。
在其中一个实施例中，S2包括：将上臂电极和下臂电极均等分划分为15个电极单元；将得到30个电极单元划分为第一通道组、第二通道组、第三通道组和第四通道组；
其中，第一通道组包括上臂电极中1个电极单元和下臂电极中的1个电极单元；第二通道组包括上臂电极中2个电极单元和下臂电极中的2个电极单元；第三通道组包括上臂电极中4个电极单元和下臂电极中的4个电极单元；第四通道组包括上臂电极中8个电极单元和下臂电极中的8个电极单元。
具体的，如图5所示，通过将MZM上下臂分为长度相同(L)的15段，每段MZM电极单元长度相同，因此在相同幅度的驱动信号下产生的光学相移相同。为了实现PAM16-ODAC，可以将一个电极单元分配给通道1(line1)，将二个电极单元分配到通道2(line2)，将四个电极单元分配到通道3(line3)，将另外的八个电极单元分配给通道4(line4)。每个电极单元连接到相同的驱动电路，确保所得到的电信号的幅度相同。最终便能在MZM的合束器输出口得到PAM16光学眼图。同理，若划分为五个电极组，则可以得到PAM32。递推可知，若划分为n个电极组，则可以得到PAM(2n)。
在其中一个实施例中，S3包括：为多个电极组各配置一路NRZ信号进行集总式驱动或分布式驱动，从而调制各个电极组上的待调制信号。
具体的，从电芯片的角度来看，可以分为集总式驱动(Lumped Driver)以及分布式驱动(Distributed Driver)。集总式驱动优点体现在：结构简单，易于设计。但其存在带宽受限以及调制格式受限的缺点。而分布式驱动的优点在于：高带宽、对于器件的失配以及模型的误差不敏感、宽范围的功率匹配、可重配置实现复杂调制格式(PAM-N)。其缺点在于需要精准的延时控制。为了实现最优的性能，优选分布式驱动的结构，分布式驱动能够综合光芯片以及电芯片两侧的优势，实现整体性能的最优。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于马赫曾德尔调制器的调制方法，其特征在于，包括：
S1：将初始光信号输入马赫曾德尔调制器进行分束，以使所述马赫曾德尔调制器的上臂电极和下臂电极各载有一路待调制信号；
S2：将所述上臂电极和所述下臂电极均进行等分分割得到的多个电极单元，并将所述多个电极单元按照预设方式进行分组得到多个电极组；
S3：为多个所述电极组各配置一路NRZ信号进行驱动，从而调制各个所述电极组上的待调制信号；其中，每个所述电极单元的长度小于NRZ信号波长的十分之一；
S4：将所述上臂电极对应的调制完成信号和所述下臂电极对应的调制完成信号进行合束，再将合束的得到的多电平脉冲幅度调制信号作为目标调制信号，所述目标调制信号的电平幅度与所述预设方式对应。
2.如权利要求1所述的基于马赫曾德尔调制器的调制方法，其特征在于，
所述S2包括：将所述上臂电极和所述下臂电极均等分划分为多个电极单元；将得到多个电极单元划分为两个电极组；两个所述电极组包括的电极单元总数目不同；其中，每个所述电极组中的电极单元属于所述上臂电极和属于所述下臂电极的各占一半；
所述S4包括：将所述上臂电极对应的调制完成信号和所述下臂电极对应的调制完成信号进行合束，合束得到所述目标调制信号为四电平脉冲幅度调制信号。
3.如权利要求2所述的基于马赫曾德尔调制器的调制方法，其特征在于，
所述S2包括：将所述上臂电极和所述下臂电极均等分划分为14个电极单元；将得到28个电极单元划分为LSB电极组和MSB电极组；
其中，所述LSB电极组包括所述上臂电极中3个电极单元和所述下臂电极中的3个电极单元；所述MSB电极组包括所述上臂电极中6个电极单元和所述下臂电极中的6个电极单元。
4.如权利要求1所述的基于马赫曾德尔调制器的调制方法，其特征在于，
所述S2包括：将所述上臂电极和所述下臂电极均等分划分为多个电极单元；将得到多个电极单元划分为三个电极组；三个所述电极组包括的电极单元总数目均不相同；其中，每个所述电极组中的电极单元属于所述上臂电极和属于所述下臂电极的各占一半；
所述S4包括：将所述上臂电极对应的调制完成信号和所述下臂电极对应的调制完成信号进行合束，合束得到所述目标调制信号为八电平脉冲幅度调制信号。
5.如权利要求4所述的基于马赫曾德尔调制器的调制方法，其特征在于，
所述S2包括：将所述上臂电极和所述下臂电极均等分划分为14个电极单元；将得到28个电极单元划分为第一电极组、第二电极组和第三电极组；
其中，所述第一电极组包括所述上臂电极中2个电极单元和所述下臂电极中的2个电极单元；所述第二电极组包括所述上臂电极中4个电极单元和所述下臂电极中的4个电极单元；所述第三电极组包括所述上臂电极中8个电极单元和所述下臂电极中的8个电极单元。
6.如权利要求1所述的基于马赫曾德尔调制器的调制方法，其特征在于，
所述S2包括：将所述上臂电极和所述下臂电极均等分划分为多个电极单元；将得到多个电极单元划分为四个电极组；四个所述电极组包括的电极单元总数目均不相同；其中，每个所述电极组中的电极单元属于所述上臂电极和属于所述下臂电极的各占一半；
所述S4包括：将所述上臂电极对应的调制完成信号和所述下臂电极对应的调制完成信号进行合束，合束得到所述目标调制信号为十六电平脉冲幅度调制信号。
7.如权利要求6所述的基于马赫曾德尔调制器的调制方法，其特征在于，
所述S2包括：将所述上臂电极和所述下臂电极均等分划分为15个电极单元；将得到30个电极单元划分为第一通道组、第二通道组、第三通道组和第四通道组；
其中，所述第一通道组包括所述上臂电极中1个电极单元和所述下臂电极中的1个电极单元；所述第二通道组包括所述上臂电极中2个电极单元和所述下臂电极中的2个电极单元；所述第三通道组包括所述上臂电极中4个电极单元和所述下臂电极中的4个电极单元；所述第四通道组包括所述上臂电极中8个电极单元和所述下臂电极中的8个电极单元。
8.如权利要求1-7任一项所述的基于马赫曾德尔调制器的调制方法，其特征在于，
所述S3包括：为多个所述电极组各配置一路NRZ信号进行集总式驱动或分布式驱动，从而调制各个所述电极组上的待调制信号。
CN202111177859.6A 2021-10-09 2021-10-09 一种基于马赫曾德尔调制器的调制方法 Active CN114019742B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111177859.6A CN114019742B (zh) 2021-10-09 2021-10-09 一种基于马赫曾德尔调制器的调制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111177859.6A CN114019742B (zh) 2021-10-09 2021-10-09 一种基于马赫曾德尔调制器的调制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114019742A true CN114019742A (zh) 2022-02-08
CN114019742B CN114019742B (zh) 2023-08-25

Family

ID=80055695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111177859.6A Active CN114019742B (zh) 2021-10-09 2021-10-09 一种基于马赫曾德尔调制器的调制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114019742B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002538494A (ja) * 1999-02-23 2002-11-12 マルコニ キャスウェル リミテッド 光変調器
CN102648434A (zh) * 2009-10-09 2012-08-22 日本电气株式会社 光调制器模块和调制光信号的方法
CN104246583A (zh) * 2012-04-27 2014-12-24 日本电气株式会社 马赫-曾德尔型光调制器、光发射/接收系统和马赫-曾德尔型光调制器的控制方法
US20150063819A1 (en) * 2012-03-22 2015-03-05 Nec Corporation Optical transmitter, optical transmission/reception system, and drive circuit
CN105074547A (zh) * 2013-03-26 2015-11-18 住友大阪水泥股份有限公司 光调制器
JP2015219500A (ja) * 2014-05-21 2015-12-07 日本電信電話株式会社 マッハツェンダ型光変調器、光ｉｑ変調器、およびその制御方法
CN112383360A (zh) * 2020-12-29 2021-02-19 杭州芯耘光电科技有限公司 一种mzm调制器及实现pam-16调制的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002538494A (ja) * 1999-02-23 2002-11-12 マルコニ キャスウェル リミテッド 光変調器
CN102648434A (zh) * 2009-10-09 2012-08-22 日本电气株式会社 光调制器模块和调制光信号的方法
US20150063819A1 (en) * 2012-03-22 2015-03-05 Nec Corporation Optical transmitter, optical transmission/reception system, and drive circuit
CN104246583A (zh) * 2012-04-27 2014-12-24 日本电气株式会社 马赫-曾德尔型光调制器、光发射/接收系统和马赫-曾德尔型光调制器的控制方法
CN105074547A (zh) * 2013-03-26 2015-11-18 住友大阪水泥股份有限公司 光调制器
JP2015219500A (ja) * 2014-05-21 2015-12-07 日本電信電話株式会社 マッハツェンダ型光変調器、光ｉｑ変調器、およびその制御方法
CN112383360A (zh) * 2020-12-29 2021-02-19 杭州芯耘光电科技有限公司 一种mzm调制器及实现pam-16调制的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MICHAEL VANHOECKE等: "Segmented Optical Transmitter Comprising a CMOS Driver Array and an InP IQ-MZM for Advanced Modulation Formats" *
赵环等: "200Gbps 超高速 PDM-16QAM 光通信系统" *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114019742B (zh) 2023-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11212007B2 (en) Method and system for encoding multi-level pulse amplitude modulated signals using integrated optoelectronic devices
CN107210821B (zh) 使用马赫曾德尔调制器（mzm）的多电平相移的数字生成
JP3371911B2 (ja) 光通信システム用デュオバイナリ符号化および変調技術
JP5729303B2 (ja) 光変調器モジュール及び光信号の変調方法
CN104734781B (zh) 一种含串并转换功能的光收发器
CN108474972B (zh) 光学设备
US10048519B1 (en) Mach-zehnder modulator driver
CN104506241A (zh) 双臂驱动四级脉冲幅度调制器及方法
CN105684330A (zh) 用于生成可编程n正交幅度调制的数字光调制器
US9172472B2 (en) Method for modulating a carrier light wave
US20240235689A1 (en) Optical signal sending apparatus
WO2020015109A1 (zh) 多调制格式兼容的高速激光信号产生系统与方法
CN106501971A (zh) 差分驱动马赫曾德强度调制器及方法
CN108616310B (zh) 基于马赫增德尔调制器进行四级脉冲幅度调制的方法
JP7294066B2 (ja) 光送信機、光トランシーバモジュール、及び光変調方法
CN114019742A (zh) 一种基于马赫曾德尔调制器的调制方法
Tanaka et al. High-speed silicon photonic modulator based on forward-biased PIN diodes and passive equalizers
CN113904731B (zh) 一种调制器及实现pam4调制的方法
Sobu et al. High-speed-operation of compact all-silicon segmented Mach-Zehnder modulator integrated with passive RC equalizer for optical DAC transmitter
Shi et al. Silicon photonic modulators for high-capacity coherent transmissions
US9425898B2 (en) Optical transmission system, optical phase modulator, and optical modulation method
Wang et al. A CMOS photonic optical PAM4 transmitter linearized using three-segment ring modulator
Minkenberg et al. Redefining the economics of reach with integrated optics
CN114063321B (zh) 一种双差分电极的硅光子推挽麦克詹达调制器
CN113759576B (zh) 偏振无关型硅基马赫-曾德电光调制器及电光调制系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant