【应用】UXR系列四通道示波器在完全相干接收器测试中的应用，可实现1.6Tb/s的每载波线路速率

时间： 2018-10-10 来源：Keysight

长途光通信对于像美国电话电报公司，谷歌，脸书这样需要在全球范围内传递电信公司来说是至关重要的。以更快的速度发送更多数据的需求推动着诺基亚贝尔实验室团队触碰光学技术的新领域。他们不仅创造最快速度传递信息的记录，甚至可以通过数千公里的越洋光缆传递信号。

由于信号必须经过的距离很远，它们发送信号的速度，以及从光信号转换为电信号的需要，它们必须在设计的每个方面对抗失真和噪声，以确保发送最佳信号并被接收到。因此，他们最重要的考虑因素是发生器和接收器的信号完整性。

为了在地球上传输光信号，他们从激光器发出193 THz的正弦波（在红外光谱中），激光被调制和多路复用以代表4个不同的字符。在光通信中，正弦波将表示数字0，该信号翻转或相移180度表示1。另外，该正弦波可以被多路复用以获得余弦，相移90度。该余弦也可以被调制以表示数字0或数字1。正弦和余弦分量一起，通过正交相移键控（QPSK）中传输。诺基亚贝尔实验室正在以100 GHz的电气带宽实现这一目标。

图一：4个正弦波调制提供4个唯一字符，传输2比特信息

光的偏振也被用来同时发送这两组信息。例如，光的X偏振可以用来发送正弦和余弦波信息。所以在单个光波上，它们可以占用两个平行通道，每个通道承载两比特信息，总共有4个平行通道。基于这种调制方案，相干光通信中的所有内容都涉及到4的倍数。因此，必须同时检测4个信道以实现全光学相干接收机。

超高带宽光调制测试

我们主要关心的是发生器和接收机的信号完整性。由于噪声和失真是由它们传输的信道引入的，它们需要确保它们发送最干净的信号，并能够精确地检测另一端的传输。为了验证其设计的信号完整性，他们需要具有精确检测能力的测试设备。

图2 KEYSIGHT UXR 示波器应用图

Keysight的UXR系列结合了前沿示波器带宽，带有4个同步通道，能够验证创新的光学设计。有些示波器提供高带宽，但仅限于1个通道，这只能检测一个偏振的正弦。这只是解码光信号所需信息的1/4。而使用Keysight的4通道，1GHz的UXR示波器可以访问和捕获全部的四个通道，使其能够解码和验证光信号。UXR在所有4个通道同时提供1GHz，它是第一个也是唯一一个以集成形式在4个通道上提供这些功能的示波器。UXR系列四通道示波器在完全相干接收器测试中，通过UXR用QPSK信号演示数据操作，可实现1.6Tb/s的每载波线路速率。

虽然诺基亚贝尔实验室处于技术的最前沿，但未来几个月和几年内，其他几个研究实验室可能会追随他们的脚步。在UXR之前，设计师和研究人员受到测试设备的限制。现在，它们不再受带宽或信道可用性的限制。无需与他们的测试设备进行这些权衡，他们可以专注于改进他们的发射器并在光学研究方面取得新的突破。