Fraunhofer-Gesellschaft

Publica

Hier finden Sie wissenschaftliche Publikationen aus den Fraunhofer-Instituten.

Demonstration of an InP-based electrical 1:2 demultiplexer in a 107 Gb/s OOK system

Demonstration eines InP-basierten elektrischen 1:2 Demultiplexers in einem 107 Gbit/s OOK-System
 
: Schubert, C.; Makon, R.E.; Steffan, A.G.; Driad, R.; Ludwig, R.; Schmidt-Langhorst, C.

Schäffer, C. ; Informationstechnische Gesellschaft -ITG-, Fachausschuß 5.3 Optische Nachrichtentechnik; Informationstechnische Gesellschaft -ITG-, Fachgruppe 5.3.3 Photonische Netze:
Photonische Netze : Vorträge der 10. ITG-Fachtagung vom 4. bis 5. Mai 2009 in Leipzig
Berlin: VDE-Verlag, 2009 (ITG-Fachbericht 214)
ISBN: 978-3-8007-3161-9
S.183-188
Fachtagung Photonische Netze <10, 2009, Leipzig>
Englisch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer HHI ()
Fraunhofer IAF ()
Demultiplexer; Indiumphosphid; Augendiagramm; Bit-Fehlerhäufigkeit; Gigabit-Ethernet; Lichtempfänger

Abstract
The development of transmission technology for 100 Gigabit/s Ethernet systems is an active field of research worldwide. The development is concentrating mainly on low-baud-rate systems (up to 50 Gbaud) in conjunction with higher-order modulation formats (e.g. QPSK). These systems have the benefit of high spectral efficiency and robustness against chromatic dispersion or PMD. On the other hand they require complex, less cost-efficient transmitter and receiver architectures. A possible alternative, in particular for short reach, are higher-baud-rate systems (100 Gbaud). These systems have a simpler transmitter and receiver architecture which could result in cost-efficient realizations. However, in order to realize these architectures, compact and integrated solutions for the key components (optical-to-electrical-, electrical-to-optical-conversion, electrical amplification and processing) are required. Within the European project HECTO, funded under FP6, such key components are developed, based on InP technology. The use of InP technology offers the potential advantage of higher speed, higher breakdown voltages and monolithic integration (e.g. demultiplexer, photodiode and amplifier) on a single chip. In this paper, we report on the application of an InP-based electrical 1:2 demultiplexer (DEMUX), developed within HECTO, in a 107 Gb/s (100 Gb/s + FEC overhead) OOK system. The receiver was based on pure electrical timedivision multiplexing. It comprised a high-bandwidth photodetector, also developed within HECTO, and the DEMUX. The transmitter used optical time division multiplexing (OTDM) techniques. Measurements of eye diagrams, bit-error rates for 53.5 and 107 Gbit/s back-to-back, as well as investigations on the tolerance of the DEMUX to decision time and threshold (V-curves) are presented.

 

Die Entwicklung der Übertragungstechnik für künftige 100 Gigabit/s Ethernet Systeme ist derzeit ein aktives Forschungsfeld weltweit. Die Entwicklung konzentriert sich dabei vordringlich auf Systeme mit geringen Symbolraten (bis etwa 50 Gbaud) in Verbindung mit höherwertigen Modulationsformaten (z. B. QPSK). Diese Systeme haben eine hohe spektrale Effizienz und zeigen große Robustheit gegen Übertragungsstörungen wie chromatische Dispersion oder PMD. Sie erfordern aber komplexe und daher potentiell teure Sender- und Empfängerstrukturen. Eine mögliche Alternative, vor allem für kurze Reichweiten, ist der Einsatz von Systemen mit hoher Symbolrate (etwa 100 Gbaud). Diese Systeme haben vergleichsweise einfache Sender- und Empfängerstrukturen und versprechen eine kostengünstige Realisierung. Allerdings nur, sofern es gelingt kompakte und integrierte Lösungen für die Schlüsselkomponenten (optoelektrische Wandler, elektro-optische Wandler, elektrische Verstärker und Signalverarbeitungsbausteine) zu finden. Im Rahmen des von der Europäischen Union geförderten Projektes HECTO wird an der Entwicklung solcher Schlüsselkomponenten, basierend auf lnP, gearbeitet. Der Einsatz von InP verspricht höhere Geschwindigkeiten, höhere Durchbruchspannungen und potentielle monolithische Integration der Schlüsselkomponenten (z.B. elektrischer Demultiplexer, Photodiode und elektrischer Verstärker) auf einem einzigen Chip. In diesem Beitrag wird über den Einsatz eines im Rahmen von HECTO entwickelten InP-basierten 1:2 elektrischen Demultiplexers in einem 107 Gb/s (100 Gb/s + FEC) OOK System berichtet. Der verwendete Empfänger basiert dabei auf rein-elektrischer TDM-Technik und beinhaltet eine, ebenfalls in HECTO entwickelte, schnelle Photodiode sowie den 1:2 elektrischen Demultiplexer. Im Sender wird auf optische Zeitmultiplextechnik zurückgegriffen. Es werden Messungen von Augendiagrammen und Fehlerraten bei 53,5 und 107 Gb/s in 'back-to-back' Konfiguration präsentiert, sowie Untersuchungen zur Toleranz von Entscheiderschwelle und Entscheidungszeitpunkt des Demultiplexers.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-133957.html