高速短距离光互连中的概率整形SOA非线性损伤抑制方法

简介：
本文提出了一种在高速短距离光互连中利用概率整形技术来有效抑制半导体光放大器(SOA)非线性效应的方法，以提高系统性能和稳定性。 在高速短距离光互联系统中，半导体光放大器（SOA）由于其成本低、易于集成等特点被用于增强信号光功率。然而，因为SOA的饱和光功率较小，在实际应用中很容易进入饱和状态，从而导致频谱展宽和波形失真等问题的发生，并且高电平下的波形失真比低电平更为严重。 为了解决上述问题，本段落首次提出了一种基于概率整形的方法来抑制这些损伤。具体来说，我们以四进制脉幅调制（PAM4）为例进行了验证。该方法的核心在于给那些在SOA饱和状态下更容易遭受较大损伤的高电平分配较小的发送概率，并对低电平则采取较高的发送概率策略。 通过调整不同电平的概率分布，在牺牲一定频谱效率的情况下，可以有效降低系统误符号率。为了进一步验证这一方案的有效性，我们利用Optisystem和Matlab软件搭建了基于强度调制直接检测（IM-DD）的20公里传输系统的仿真模型，并且实验结果表明该方法能够显著提高信号的质量。