InP-basierte elektrische und elektro-optische Komponenten für 112 Gb/s OOK Systeme

Die Entwicklung von Übertragungstechniken für künftige 100 G Übertragungssysteme konzentriert sich im Weitverkehr vordringlich auf Systeme mit geringen Symbolraten (bis etwa 50 Gbaud) in Verbindung mit höherwertigen Modulationsformaten (z.B. QPSK) und kohärenter Detektion. Diese Systeme zeichnen sich durch hohe spektrale Effizienz und große Robustheit gegen Übertragungsstörungen aus. Für kurze Reichweiten oder auch zukünftige höherratige Übertragungssysteme (400 Gb/s und darüber) ist der Einsatz von Systemen mit hoher Symbolrate (100 Gbaud) von Interesse. Diese Systeme haben vergleichsweise einfache und damit potentiell kostengünstige Sender- und Empfängerstrukturen. Allerdings nur, sofern es gelingt kompakte und integrierte Lösungen für die Schlüsselkomponenten (opto-elektrische Wandler, elektro-optische Wandler, elektrische Verstärker und Signalverarbeitungsbausteine) zu finden. Im Rahmen der von der Europäischen Union geförderten Projekte HECTO und GIBON ist innerhalb der letzten 3 - 3,5 Jahre an der Entwicklung dieser Schlüsselkomponenten, basierend auf InP, gearbeitet worden. In diesem Beitrag wird über den Einsatz der im Rahmen von HECTO und GIBON entwickelten InP-basierten Komponenten in Systemexperimenten bei bis zu 112 Gb/s OOK berichtet. Im Vordergrund stehen dabei die Empfängerkomponenten. Dies ist zum einen ein schneller „photoreceiver“ (bis 112 Gb/s), bestehend aus einer Photodiode und einem Wanderwellen-Verstärker monolithisch integriert auf einem InP-Chip. Des weiteren ein „bias-feeding“ Photodetektor mit hoher Bandbreite (90 GHz), dessen Ausgangspegel auf die nachfolgende Elektronik angepasst werden kann. Sowie ein am Fraunhofer IAF entwickeltes, InP-basiertes CDR Modul, das gleichzeitiges elektrisches 1:2 Demuliplexen und Taktrückgewinnung bei bis zu 112 Gb/s erlaubt. Es werden Messungen von Augendiagrammen und Fehlerraten bei 112 Gb/s präsentiert