24/4/2013,基于APEX公司的先進(jìn)技術(shù)，光譜儀/光復(fù)譜儀的超高分辨率使得該產(chǎn)品在光頻率梳（OFCS）應(yīng)用中成為必不可少的設(shè)備，可以作為一種功能強(qiáng)大的光譜特性的定性測(cè)試和評(píng)估的工具。

1、光頻率梳概述
高帶寬業(yè)務(wù)的快速發(fā)展推動(dòng)了互聯(lián)網(wǎng)的爆炸式增長，使得更大容量的長距，城域以及接入網(wǎng)的部署需求變得更為迫切。
對(duì)于長距傳輸，更高的數(shù)據(jù)速率要求WDM系統(tǒng)擁有更高的單波長容量，以及更高的譜效率。根據(jù)這些需求，高級(jí)的光調(diào)制格式由于具有更高的譜效率引起了人們更多的關(guān)注。特別是高譜效率的多載波傳輸技術(shù)，副載波頻率間隔等于每個(gè)副載波符號(hào)速率，成為進(jìn)一步提高系統(tǒng)魯棒性和譜效率的有前景的解決方案，這種技術(shù)可以通過電（或光）產(chǎn)生的OFDM（正交頻分復(fù)用）或相干WDM（CoWDM）的形式部署。光頻率梳光源（OFCS）由于能夠產(chǎn)生相干的光載波，成為OFDM或CoWDM系統(tǒng)收發(fā)模塊的一個(gè)關(guān)鍵的器件。
另外，OFCS自由譜范圍可調(diào)諧對(duì)超級(jí)通道（superchannel）系統(tǒng)非常有用。確實(shí)，它允許OFCS根據(jù)需要的FSR進(jìn)行調(diào)節(jié)以適應(yīng)選定的符號(hào)速率和調(diào)制格式。另一方面，WDM無源光網(wǎng)絡(luò)（WDM-PON）技術(shù)結(jié)合了先進(jìn)的調(diào)制格式，可能是未來下一代接入網(wǎng)的解決方案（NGANs），但是OLT發(fā)射機(jī)和ONU接收機(jī)的高成本，高能耗阻礙這種網(wǎng)絡(luò)的部署。作為一種經(jīng)濟(jì)有效解決方案，在WDM-PON網(wǎng)絡(luò)中使用OFCS產(chǎn)生多個(gè)頻率成分可以本質(zhì)上減少OLT的發(fā)射機(jī)激光器的數(shù)量以及穩(wěn)定波長所帶來的成本。
在這種背景下，OFCS具有良好的頻譜平坦度，高穩(wěn)定性，窄線寬，低成本，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，及其波長靈活性非常適合這種應(yīng)用。

2、為什么使用APEX超高分辨率光譜儀/復(fù)譜儀
眾多學(xué)術(shù)和工業(yè)研究者正聚焦于開發(fā)新的穩(wěn)定的，經(jīng)濟(jì)有效的OFCS結(jié)構(gòu)，以提高相干光OFDM，CoWDM，超級(jí)通道以及WDM-PON系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)力。APEX OSA和OCSA(光復(fù)譜儀) 由于具有超高的分辨率（5MHz，0.04pm），波長精度（+/- 3pm），以及相位測(cè)量能力等OFCS結(jié)構(gòu)評(píng)估，研究和驗(yàn)證所需的關(guān)鍵能力，因此在OFCS研究領(lǐng)域引起了極大的興趣。

3、APEX UHR-OSA/OCSA：商用OFCS研究工具
APEX UHR OSA/OCSA是用于驗(yàn)證和評(píng)估OFCS指標(biāo)書中一些重要指標(biāo)的完美工具。確實(shí)，圖1和圖2中分別報(bào)道了OptoComb.Inc和Pritel.Inc兩家公司生產(chǎn)的商用OFCS的測(cè)試光譜，。光譜由APEX  UHR-OSA測(cè)量。

圖 1: Pritel公司的OFCS光譜測(cè)試結(jié)果。利用APEX公司超高分辨率光譜儀，5MHz/0.04pm頻率分辨率，脈沖重復(fù)頻率約20MHz


圖2：OptoComb公司的OFCS 光譜；由APEX公司超高分辨率光譜儀測(cè)量，分辨率為5MHz/0.04pm, 脈沖的重復(fù)頻率約2.856GHz

正如這些圖中描述的一樣，APEX OSA的高分辨率特性能夠展現(xiàn)所有的光梳模式而不像用傳統(tǒng)光柵光譜儀一樣只能測(cè)量包絡(luò)。即使幾十MHz的光梳模式間隔（例如：Pritel的光梳，20MHz），APEX OSA使用者照樣可以檢測(cè)生產(chǎn)廠家提供的OFCS脈沖重復(fù)頻率值(如圖3和圖4)。


圖3：Pritel公司的OFCS光譜的放大圖

圖4：OptoComb公司的OFCS光譜的放大圖

對(duì)于有些應(yīng)用，OFCS輸出脈沖的時(shí)域特性研究非常重要。利用APEX公司的OCSA，我們可以測(cè)量脈沖寬度，高度甚至啁啾（如圖5）。在特定情形下，由于可以直接觀測(cè)到光信號(hào)的相位的時(shí)間包絡(luò)（如圖6），OCSA對(duì)于調(diào)整OFCS工作點(diǎn)（特別是RF 輸入信號(hào)調(diào)制頻率）是非常關(guān)鍵的。

圖5：APEX公司的OCSA測(cè)量的OptoComb公司的OFCS的功率和啁啾的時(shí)間特性


圖6：利用OCSA測(cè)試的OptoComb公司OFCS工作點(diǎn)的調(diào)整結(jié)果

4、APEX UHR OSA/OCSA：新OFCS結(jié)構(gòu)的評(píng)估/驗(yàn)證工具

光梳的產(chǎn)生依然是國際上研究工作的主要課題，同時(shí)也是一些公司必要的起點(diǎn)。例如Pilot Photonics Ltd. 公司，就是一家為下一代光傳輸應(yīng)用生產(chǎn)光梳子系統(tǒng)的私營企業(yè)。
Prince Anandarajah 博士，Pilot Photonics創(chuàng)建者，同時(shí)也是Dublin City University的研究員，他為我們展示了關(guān)于APEX OCSA在評(píng)估、驗(yàn)證他的OFCS結(jié)構(gòu)中的重要作用。
“一些光梳源必須具備一些重要特性，如良好的頻譜平坦度，高頻率穩(wěn)定度，窄線寬以及可調(diào)的自由譜范圍等，我們發(fā)現(xiàn)APEX OCSA是一款研究上述光梳源特性標(biāo)準(zhǔn)的極為寶貴的工具。5MHz的分辨率，極佳的波長精度以及高動(dòng)態(tài)范圍使得準(zhǔn)確定性測(cè)量和優(yōu)化光梳成為可能。迄今為止，我們還沒有找到比它更合適的替代品！！“
Pilot Photonics的OFCS基于一個(gè)增益開關(guān)激光二極管，如圖7顯示。可以看出在3dB譜寬有20個(gè)相干頻率載波，其自由譜密度為10.7GHz，消光比至少45dB。這幅圖是利用APEX UHR-OSA測(cè)量得到的。
OFCS的生命力可以通過增加產(chǎn)生光梳的數(shù)目得到進(jìn)一步的提升。圖8描述了拓寬的Pilot Photonics’OFCS的光譜，采用的頻譜展寬技術(shù)利用了光纖的非線性。在3dB譜寬內(nèi)包含約50個(gè)頻率載波。


圖7：由APEX超高分辨率光譜儀測(cè)量的Pilot Photonics公司OFCS光譜


本篇文章由北京凌云光子技術(shù)有限公司提供。