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         如果一個(gè)想法在一開(kāi)始不是荒謬的，那它就是沒(méi)有希望的。—愛(ài)因斯坦（A.Einstein）

一、100Gbit/s超長(zhǎng)距離DWDM系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

       與10Gbit/s線路速率系統(tǒng)相比，100Gbit/s系統(tǒng)要求光信噪比（OSNR）提高10倍，為此，除采用偏振復(fù)用/相干檢測(cè)、QPSK或QAM調(diào)制技術(shù)外，還要采用更為先進(jìn)的前向糾錯(cuò)（FEC）技術(shù)。

        雙偏振指的是兩個(gè)正交偏振光信號(hào)，即兩個(gè)光頻率完全相同但又互相獨(dú)立的光信號(hào)。兩路光信號(hào)來(lái)自同一個(gè)發(fā)射激光器，經(jīng)過(guò)偏振分配器（PS）獲得。每路光信號(hào)分別被調(diào)制，攜帶一半數(shù)據(jù)凈荷。而實(shí)際發(fā)射的信號(hào)比特率是凈荷數(shù)據(jù)加上數(shù)據(jù)編碼的額外開(kāi)銷、傳輸管理、前向糾錯(cuò)（FEC）字節(jié)，約為110Gbit/s。將數(shù)據(jù)均分成兩份，在兩個(gè)偏振光波上分別傳輸，每個(gè)偏振攜帶一半數(shù)據(jù)率。將調(diào)制速率減小一半，意味著降低了對(duì)光帶寬的要求，減小了信道間距，允許使用50GHz的信道間距，傳輸凈荷100Gbit/s的信號(hào)。

二、100Gbit/s超長(zhǎng)距離DWDM系統(tǒng)光收發(fā)模塊

       100Gbit/s超長(zhǎng)DWDM系統(tǒng)采用偏振復(fù)用正交相移鍵控（PM-QPSK），符號(hào)率減小到1/4，但是信號(hào)處理器件規(guī)模相應(yīng)也擴(kuò)大了4倍。圖10.6.1a表示PM-QPSK光發(fā)送機(jī)模塊方框圖，信號(hào)激光器發(fā)射的光信號(hào)經(jīng)過(guò)偏振光分離器（PS），分解為水平（x）偏振光和垂直（y）偏振光。x、y偏振光分別通過(guò)MZ調(diào)制器被同向（I）和正交（Q）數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制。

       100Gbit/s超長(zhǎng)DWDM系統(tǒng)的平衡檢測(cè)光接收機(jī)模塊采用90°光混頻相干接收機(jī)，如圖10.6.1b所示。

        圖10.6.2表示PM-QPSK收發(fā)機(jī)模塊主要功能方框圖，所有功能均在一塊印制電路板上實(shí)現(xiàn)。該模塊包含激光器、集成光電子模塊、QPSK解碼器、A-D轉(zhuǎn)換器和數(shù)字信號(hào)處理器。如果采用軟件判決FEC，可能還有與DSP集成在一起的FEC。該印制板左側(cè)是光傳輸網(wǎng)（OTN）數(shù)據(jù)幀和FEC編/解碼器，它們位于收發(fā)機(jī)模塊的外邊。

圖10.6.1100Gbit/sPM-QPSK系統(tǒng)光發(fā)送機(jī)和接收機(jī)模塊方框圖

a）偏振復(fù)用光發(fā)送機(jī)模塊b）平衡檢測(cè)光接收機(jī)模塊

圖10.6.2100Gbit/s系統(tǒng)收發(fā)機(jī)功能模塊印制板構(gòu)成圖

       100Gbit/s系統(tǒng)收發(fā)機(jī)模塊功能是這樣實(shí)現(xiàn)的。在發(fā)射方向，輸入數(shù)據(jù)首先根據(jù)OTN建議成幀，送入FEC編碼，接著編碼數(shù)據(jù)進(jìn)入收發(fā)機(jī)模塊，被轉(zhuǎn)換成I/Q驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制光調(diào)制器。發(fā)射激光器提供光信號(hào)給調(diào)制器，本振激光器提供光信號(hào)給相干接收機(jī)。輸入信號(hào)光與本振光混頻后，送到光檢測(cè)器，被光檢測(cè)器轉(zhuǎn)換成輸入信號(hào)光的電信號(hào)，經(jīng)濾波放大、數(shù)字化后進(jìn)入DSP模塊。經(jīng)過(guò)處理后送入內(nèi)部或外部FEC解碼器，最后再按照OTN建議使數(shù)據(jù)成幀。