更高速、更（gèng）高效的光通信技術-光混（hún）頻

iXblue解調方案：一種基於電信技術的開創性方法-提取相位、振幅和偏振態

長期以來，電信行業一直在積極尋找能夠實現更高傳輸速率的創新技術。iXblue光學事業部的一個工廠（前Kylia公司）在開發光纖通信創新方麵擁有豐富的經驗，尤其是其設備能夠解調非常複雜的調（diào）製光信號。

通信曆來以二進製模式（0和1的係列）的信息編碼為基礎（chǔ）。通過對激光的（de）強度調製產生二進製光學編碼並使用光纖傳輸，因此激光調製是信息的根源。這種“開（kāi）關鍵控”調製意味著一個”比特時間”相對一個”調製頻率”，1納秒的比（bǐ）特時間意味著1 Gbit/s的（de）調製速率。發射端激光光源需要調製解決方案，接（jiē）收端（duān）需要光解調解決方案，強度調製的（de）光信號最終需要被轉（zhuǎn）換（huàn）成計算機可用的（de）電信號數據。但這種方（fāng）式僅僅是改變光的強度，不能充分發（fā）揮激光相幹長度長、發散角小、頻帶豐富等優勢，因而普遍存在靈（líng）敏度低、距離低（dī）、頻帶利（lì）用率低等缺點。

當對傳輸（shū）速率的需求高於Gbit/s時，必須（xū）開發新（xīn）的調製和解調技術。基於自由空間設計和長期的（de）電信技術背景，iXblue能夠為這（zhè）種複雜的解調提供各種產（chǎn）品。其中一係（xì）列產品（iXblue MICS係列，請聯係我們提供更多資料）致力於多路複用和解複用（yòng），這意味著能夠在一根獨特的（de）光（guāng）纖中傳輸許多不同波（bō）長的激光（即40路不同波長的激光束在一根典型的電信（xìn）光纖中傳輸，1528至1560 nm，C波段，）。另一係列產品（iXblue MINT係列，見下圖）使（shǐ）用光的另一個特性進行解調，即電磁波的相位，相位（0或π）的調製比強度的調製更容易、更快。MINT產品使光（guāng）學DPSK（差分相移鍵控）解調成為可能，它適用於大約10 Gbit/s的更高傳輸速（sù）率。i

隨（suí）後產生了“QAM”技術（shù），這是一種使（shǐ）用電磁波相位和強度的調製技（jì）術。除了前麵的優點之外，該解決方（fāng）案允許使用中間值（zhí）（0和1之間，0和π之間）進行調（diào）製。它為信息編碼提供了更多的（de）可（kě）能性（xìng）。例如，QAM16和QAM64技術可以在單位（wèi）比特時間內處理（lǐ）4到6比特。這種信號的解調（diào）非常（cháng）複雜，可以通過iXblue 90°光學混頻方案（iXblue COH係列，見下圖）實現。信號光的相位、振幅甚至（zhì）偏振態，通過信號（hào）光和本振光（特定頻率的參考光）之間執行四次90°相（xiàng）位幹涉。

90°光混頻器在相幹（gàn）光通信係統中的主要作用（yòng）是將兩束頻率接近、相位差（chà）恒定的且偏振方向相同的信號光與本振光（guāng）波進行相幹混頻，再利用光電平（píng）衡探測器和信號處理對中頻信號進行分析，可以看出（chū）其原理（lǐ）上也是一種調製解調器。常見的 90°光混頻器為2（輸入）x4（輸出）端口結構，如上圖（tú），其由分立的四分之一波片、半波片和偏振分光鏡等光學元器（qì）件構成，四個輸出端分別相差為0°、180°、90°和270°。0°與180°輸（shū）出端經（jīng）過平衡（héng）探測器（qì）後的支路稱為同相I支路，90°與270°輸（shū）出端經過平衡探測器後的支路稱為正交Q支路。

iXblue並不專注於信號處理，其核心競爭力在於設計和（hé）組裝適合任何調製/解調方式的（de）自由空間光學解（jiě）決（jué）方案，將看似複雜的自由空間光學係統集成為非常靈活，小巧的光纖（xiān）輸入輸出型微光學集成解決方案， 如右圖，標準COH產品體積約為70X50X10mm大小。它（tā）既可以（yǐ）應用（yòng）於簡單（dān）的調製（zhì），也可應用於更複雜（zá）的解調方式而無需產品升級。

從傳統（tǒng）電信到空間通信應用

如果傳統電信市場（chǎng）是這種調製/解調方案的最初應用領域，那麽今天大（dà）量的新應用都會發現這種技術的（de）好處（chù）。尤其是，能夠（gòu）解調信號的相位是非常強大和重要的，例如在計量學中，光學傳感器可以測量（liàng）與電磁波相位相互作用的微小物理參數的變化。在醫學領域也有（yǒu）一些應用，光學相幹層析成像（OCT）通過對（duì）反射信號的解調來對皮膚下的組織進行成像。iXblue COH 90°光學混（hún）頻器也適用於空（kōng）間應用，如激光通信或星鏈（liàn）衛星。許多其他（tā）設備僅提供電信波（bō）長波（bō）段，即C波段，但iXblue方案是唯一能夠（gòu）同時處理C波段和L波段（波長從1570到1630 nm）的（de）解（jiě）決方案。由於自由空間光學在（zài）偏振解調（消光（guāng）比達（dá）到25至30dB）方麵的性能更好，以及（jí）更好的平衡探測均勻（yún）性（0.2dB）和90°相（xiàng）移精度（相移可（kě）調），因此在C波段自由光學也比矽基方案更好。如今，iXblue解調方案甚至有望應用於所有電信頻段（duàn），單一設備可以從O波段工（gōng）作到L波（bō）段（duàn）（從1260 nm到1620 nm）。

感謝最初（chū）為（wéi）電信行業開發的環（huán）氧樹脂技術，iXblue器（qì）件可以提（tí）供（gòng）穩定、堅固的特性。下（xià）圖為COH光混頻器優異的溫（wēn）度性能，插損隨溫度的變化極小，滿足苛刻環境（jìng）下的應用要求。

iXblue微光學集成部門(原Kylia)主（zhǔ）要產品及其應用（yòng）領域

iXblue在玻（bō）璃基板上超精密的光學元（yuán）件組裝技能

iXblue的微光學集成部門（原Kylia）長（zhǎng）期（qī）以來一直致力於（yú）在高性能和高度（dù）定製化的產品，從而為其客（kè）戶帶來更（gèng）多的附加（jiā）值。除了產品目錄外，定製的自由空間微（wēi）光（guāng）學集成已經用於環境科學（測風）的激光雷達行業，同樣也通過一些大（dà）公司進入電信市場，激光跟蹤器市場。量子技術(IMOB產品，請見後期微信文章或者聯係我們提供更多資（zī）料)是iXblue成功開拓的另一個（gè）新興市場。

iXblue能夠將實驗裝置集成為工業級的光學模塊，從客戶要求（簡易的草圖（tú），下圖步驟1）開始，iXblue可以領導或參與完整的產品開發步驟：設計(下圖步驟2)、原型機到批量生產(下圖步驟3)，iXblue的專業技術在於（yú）將微光學元件超（chāo）精（jīng）確地組裝在玻璃基板上，在滿足光學（xué）性能要求的前提下提供更小的體積，優異的可靠性和穩定性（xìng）。

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