光時間偏波インターリーブを用いた224GbpsシングルフォトダイオードPAM-4伝送の実現

224-Gbps single-photodiode PAM-4 transmission with extended transmitter bandwidth based on optical time-and-polarization interleaving.

• Xiaoling Zhang
• Yan Fu
• Deming Kong
• Longsheng Li
• Shi Jia
• Jin Wei
• Chen Chen
• Chongfu Zhang
• Kun Qiu
• Hao Hu

抄録

我々は、強度変調・直接検出（IM/DD）光システムの送信帯域幅を効果的に拡張できる光時分極インターリーブ（OTPI）技術を提案し、実証した。送信機は25GHzの帯域幅を持ち、受信機は単一のフォトダイオードを使用することで、224Gbit/sのラインレートのOTPI-PAM-4信号をCバンドの500mシングルモードファイバ（SSMF）上で伝送することに成功しました。33%のRZ（return-to-zero）パルス列を使用することで、7%のハードディシジョン前方誤り訂正（HD-FEC）閾値以下のビットエラー比（BER）を達成しています。また、キャリア抑制帰還ゼロ（CSRZ）パルス列を用いることで、BER20%以下のソフトディシジョン前方誤り訂正（SD-FEC）を実現しています。OTPI技術は、より高次のPAM（Pulse Amplitude Modulation）フォーマットにも適用可能であり、次世代の高速光インターコネクトへの応用が期待されます。

We have proposed and demonstrated the optical time-and-polarization interleaving (OTPI) technique, which can effectively extend the transmitter bandwidth for an intensity modulation and direct detection (IM/DD) optical system. The 224-Gbit/s line-rate OTPI-PAM-4 signal is successfully transmitted over a 500-m standard single-mode fiber (SSMF) in the C band, using the transmitter with a bandwidth of 25 GHz and the receiver with a single photodiode. By using a 33%-return-to-zero (RZ) pulse train, a bit-error ratio (BER) below 7% hard-decision forward error correction (HD-FEC) threshold is achieved. BER below 20% soft-decision forward error correction (SD-FEC) threshold is also realized using a carrier suppressed return-to-zero (CSRZ) pulse train. The OTPI technique can also be used for more higher-order pulse amplitude modulation (PAM) formats, making it a promising technique for next-generation high-speed optical interconnects.