基于硅光子接收芯片的非切片光任意波形测量（OAWM）
信号处理
2023-10-30 v1 光学
摘要
基于频率梳的光任意波形测量（OAWM）技术能够克服传统相干探测方案的带宽限制，并可能对广泛的科学和工业应用产生颠覆性影响。过去几年中，已展示了多种不同的OAWM方案，在实验室实验中证明了该概念的性能和应用潜力。然而，这些演示仍然依赖于分立光纤元件，或依赖于分立相干接收机与集成光学切片滤波器的组合，后者需要复杂的调谐过程才能达到预期性能。在本文中，我们展示了首个集成在紧凑型硅光子芯片上的波长无关OAWM前端，它既不需要切片滤波器也不需要主动控制。我们的OAWM系统包含四个IQ接收机，使用飞秒锁模激光器进行精确校准，并提供总计170 GHz的采集带宽。利用正弦测试信号，我们测得重建信号的信噪失真比（SINAD）为30 dB，对应于4.7 bit的有效位数（ENOB），其中底层的电子模数转换器（ADC）被证明是主要限制因素。OAWM系统的性能通过接收符号率高达100 GBd的64QAM数据信号得到进一步验证，其星座信噪比（CSNR）与传统相干接收机相当。在一项理论可扩展性分析中，我们表明增加非切片OAWM系统的通道数可以同时改善采集带宽和信号质量。我们认为，我们的工作代表着向依赖芯片级集成光学前端的高度紧凑OAWM系统走出实验室使用迈出的关键一步。
引用
@article{arxiv.2310.17662,
title = {Non-sliced Optical Arbitrary Waveform Measurement (OAWM) Using a Silicon Photonic Receiver Chip},
author = {Daniel Drayss and Dengyang Fang and Christoph Füllner and Wolfgang Freude and Sebastian Randel and Christian Koos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.17662},
year = {2023}
}