Wir demonstrieren ein System zur optischen Arbiträr‑Wellenformmessung (OAWM), das eine Bank frequenzabstimmbarer Coupled‑Resonator‑Optical‑Waveguide‑(CROW)‑Filter in Siliziumphotonik (SiP) zur lückenlosen spektralen Aufteilung breitbandiger optischer Signale nutzt. Die spektralen Teilbereiche werden kohärent detektiert, wobei ein Frequenzkamm als mehrwelliger lokaler Oszillator (LO) dient, und anschließend mittels digitaler Signalverarbeitung (DSP) zusammengefügt. Für eine hochwertige Signalrekonstruktion wurde eine Maximum‑Ratio‑Combining‑(MRC)‑Technik implementiert, die auf einer präzisen Kalibrierung der komplexwertigen optoelektronischen Übertragungsfunktionen aller Detektionspfade basiert. In einem Proof‑of‑Concept‑Experiment demonstrieren wir die Funktionsfähigkeit des Ansatzes anhand eines Vierkanalsystems mit einer Gesamt‑Detektionsbandbreite von 140 GHz. Unter Verwendung eines Femtosekundenlasers mit exakt bekannter Pulsform zur Kalibrierung sowie dynamischer Amplituden‑ und Phasenschätzung rekonstruieren wir optische Datensignale mit 100 GBd in den Modulationsformaten QPSK, 16QAM und 64QAM. Die rekonstruierten Signale weisen eine verbesserte Qualität gegenüber der eines einzelnen Hochgeschwindigkeits‑Intradyne‑Empfängers auf, während die Anforderungen an die elektronische Bandbreite der einzelnen kohärenten Empfänger deutlich reduziert werden.

Referenzen

Dengyang Fang, Andrea Zazzi, Juliana Müller, Daniel Drayss, Christoph Füllner, Pablo Marin-Palomo, Alireza Tabatabaei Mashayekh, Arka Dipta Das, Maxim Weizel, Sergiy Gudyriev, Wolfgang Freude, Sebastian Randel, J. Christoph Scheytt, Jeremy Witzens, and Christian Koos, "Optical Arbitrary Waveform Measurement (OAWM) Using Silicon Photonic Slicing Filters," J. Lightwave Technol. 40, 1705-1717 (2022)

D. Fang, A. Zazzi, J. Müller, D. Drayß, C. Füllner, P. Marin-Palomo, A. T. Mashayekh, A. D. Das, M. Weizel, S. Gudyriev, W. Freude, S. Randel, J. C. Scheytt, J. Witzens, and C. Koos, "Optical Arbitrary Waveform Measurement (OAWM) on the Silicon Photonic Platform," in Optical Fiber Communication Conference (OFC) 2021, P. Dong, J. Kani, C. Xie, R. Casellas, C. Cole, and M. Li, eds., OSA Technical Digest (Optica Publishing Group, 2021), paper F2E.6.