  針對(duì)這一問(wèn)題，在OFC2025會(huì)議上，Fujitsu研究團(tuán)隊(duì)提出了一種基于概率保持多陷波序列（PM multi-notch sequence）的校準(zhǔn)方法，通過(guò)頻域陷波設(shè)計(jì)與非線性噪聲分析，實(shí)現(xiàn)了高靈敏度、寬范圍的時(shí)間偏差校準(zhǔn)。 在波特率帶寬內(nèi)設(shè)置了12個(gè)深度達(dá)24.6 dB的陷波，其概率分布與隨機(jī)PAM4信號(hào)一致。  圖1 每個(gè)陷波寬度為0.005倍符號(hào)速率，陷波深度達(dá)到24.6 dB，如下圖。對(duì)比了普通陷波序列與PM多陷波序列的頻譜特性，后者在0.375倍波特率處的陷波深度提升了約20 dB  圖2 實(shí)驗(yàn)采用基于全硅分段調(diào)制器的兩比特光數(shù)模轉(zhuǎn)換發(fā)射器作為測(cè)試對(duì)象。如圖3所示，該裝置包含三段熱編碼調(diào)制單元，通過(guò)數(shù)字可調(diào)延遲和物理延遲結(jié)合實(shí)現(xiàn)時(shí)序校準(zhǔn)。  圖3 在精細(xì)校準(zhǔn)場(chǎng)景中，通過(guò)監(jiān)測(cè)0.375倍波特率處陷波的噪聲功率比（NPR），靈敏度達(dá)到傳統(tǒng)方法（基于均衡后噪聲信號(hào)比NSR）的四倍。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)偏差在0.06 UI范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，高頻陷波NPR變化幅度達(dá)到約2.8 dB，如下圖所示。  圖3 這種高靈敏度源于高頻信號(hào)對(duì)時(shí)間偏差的敏感性，以及PM序列陷波處僅反映非線性失真的特性。而在粗校準(zhǔn)階段，通過(guò)低頻陷波NPR（如0.125倍符號(hào)速率）的單調(diào)響應(yīng)特性，結(jié)合多頻點(diǎn)聯(lián)合擬合算法，可覆蓋0.5-3 UI的寬范圍校準(zhǔn)。如圖4所示，低頻NPR隨偏差變化呈現(xiàn)穩(wěn)定線性趨勢(shì)。  圖3a 而基于兩路徑干涉模型的擬合方法，進(jìn)一步提升了估計(jì)精度。  圖3b 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與模型預(yù)測(cè)高度吻合，均方根誤差僅為0.023 UI，驗(yàn)證了方法的準(zhǔn)確性。如圖3(c)所示。  圖3c 此外，PM多陷波序列還可用于非線性噪聲表征。通過(guò)正交分解將發(fā)射端輸出信號(hào)分離為線性近似分量和非線性噪聲分量，如圖4所示，PM陷波底部功率譜與正交噪聲譜表現(xiàn)出良好一致性。 圖4 PM序列的陷波底部功率譜密度與正交噪聲譜高度吻合，圖 5。  圖5 且在0.15 UI偏差下，兩者NPR的均方根誤差僅為0.65 dB（圖6），驗(yàn)證了該方法在非線性失真量化中的準(zhǔn)確性。 圖6 該方法的提出為高速光通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供了新思路。通過(guò)結(jié)合概率保持優(yōu)化與多頻點(diǎn)陷波設(shè)計(jì)，不僅解決了分段調(diào)制器的時(shí)間偏差校準(zhǔn)難題，還為非線性失真的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與補(bǔ)償?shù)於嘶A(chǔ)。 感謝閱讀！ An Accurate, Sensitive, and Wide-range Skew Calibration Method for Transmitter with Segmented Modulator Using Probability-maintained Multi-notch Sequence |
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