[發明專利]用于估計模態帶寬光譜依賴性的方法

有效

• 申請號: 201780063560.3
• 申請日: 2017-10-05
• 公開（公告）號: CN109844485B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: J·卡斯特羅;R·皮姆皮娜拉;B·科塞;B·萊恩;黃羽;A·諾維克
• 申請（專利權）人: 泛達公司
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00;H04B10/077;H04B10/079
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖;錢慰民

用于基于在第一參考測量波長λ_M處測得的EMB來估計指定波長λ_S處的激光優化的多模光纖(MMF)的有效模態帶寬(EMB)的方法。在這些方法中，測量MMF的差分模式延遲(DMD)并在第一測量波長處計算有效模態帶寬(EMB)。如本公開內容中所述，通過提取信號特征(諸如質心、峰值功率、脈沖寬度和偏斜)，可在第二指定波長處以不同的準確度來估計EMB。第一方法基于參考波長處的測量來在第二指定波長處估計EMB。第二方法預測第二指定波長處的EMB是否等于或是大于指定的帶寬限制。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2016年10月13日提交的美國臨時申請第62/407,695號的優先權，該申請的主題通過引用其整體并入本文。

背景技術

本發明總的來說涉及光纖領域，并且更具體地涉及被設計用于在多個波長處進行操作的多模光纖(MMF)。本發明還涉及MMF的建模、設計、生產、分類和測試領域。更具體地，其涉及在多個波長處對MMF EMB進行估計。

本發明還涉及基于垂直腔面發射激光器(VCSEL)的MMF信道中模態及色散補償[1]。本文所述的方法可提供對不同波長處的徑向DMD脈沖波形(傾斜)中的偏斜的估計，其在模態-色散補償的領域中是非常重要的。

對較高帶寬的需要主要受到對視頻傳輸、服務器應用、虛擬化和其他新興數據服務所推動的高速骨干數據聚合的不斷增長的需求所驅動。成本、功率消耗和可靠性優勢有利于采用利用了于MMF上在850nm處操作的VCSEL的發射器的短距離和中距離光學信道的優勢。MMF目前被使用在超過85％的數據中心安裝中，并具有比單模光纖(SMF)更大的芯直徑，這減少了連接損耗、放寬了對準公差、并降低了連接器化的成本。

最近，為了提高數據速率，已經提出了用于VCSEL-MMF信道的新的調制技術，諸如PAM-4和短波分多路復用(SWDM)[SWDM聯盟]。標準組織(包括電氣和電子工程師協會(IEEE)工作組802.3cd和國際信息技術標準委員會(INCITS)PI-7內的T11技術委員會)已開始研究用于光學串行速率超過每波長50Gb/s的PAM-4的新的應用。

SWDM概念與粗波分復用(CWDM)類似，該SWDM已經用于在1310nm光譜區域中進行操作的SMF信道。SWDM要求在操作光譜的波長極限(例如850nm和953nm)處規定最小EMB。

從DMD脈沖測量來計算EMB。標準組織[2]內規定的DMD測試方法描述以數個徑向偏移從SMF將時間短且光譜窄的脈沖(參考脈沖)發射到MMF的芯的過程[5]。在通過處于測試下的MMF來進行傳播之后，脈沖由快速光檢測器接收，該快速光檢測器捕捉所有MMF芯功率。對于每個徑向偏移發射，通過來自接收信號的加權和的輸入脈沖的傅里葉域(Fourierdomain)反卷積來估計EMB。在計算中使用的一組權重值屬于在別處描述的十個代表性VCSEL的集合[2]。由于測試的復雜性，這是耗時的并且執行測試所需的設備是昂貴的；針對多波長的EMB測試要求將顯著增加測試時間并且從而增加光纖成本。從單個波長處的測量來估計EMB的方法因此將減少測試時間和成本。實現這種方法的挑戰如下所述。

圖1示出兼容OM4標準的MMF光纖的EMB對波長100的模擬。在該附圖中，我們示出EMB 105在λ_p 120處具有峰值。標簽115和125分別示出了測得的和預測的波長λ_M和λ_s。范圍110示出光譜窗口，在該光譜窗口中光纖可維持比指定值要高的EMB，即針對OM4的4700MHz·km。