千兆1550nm光模块的长纤色散代价

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刚才Ellen测得一个很反直觉的测量数据,就是千兆1550nm光模块传90km光纤之后,色散代价仅0.36dB。我记得我们以前10G 80km 1550nm光模块的datasheet里,TDP都是要求小于3.5dB的,实测值也通常大于2dB。所以看上去,只要客户光纤插损能控制在0.2dB/km,传200km的总插损40dB,然后色散代价TDP能够<1dB的话,且不考虑法兰盘或接头带来的每个接头0.3dB的插损,只要光模块的功率预算>41dB,就能实际传通200km的G.652D光纤!

千问给了个公式来计算色散代价,本公式假设光源为高斯谱形、无啁啾(α=0)或啁啾已包含在等效 σλ 中,适用于 DFB/EA-DFB 激光器的工程估算。

其中:

D :光纤色散系数(ps/(nm·km)),G.652D 在 1550 nm 取 17 ps/(nm·km)

L :传输距离(km)

σ_λ :光源 RMS 谱宽(nm)------这是关键参数!

T :比特周期(ps),1 Gbps → T=1000" ps"

π≈3.1416

千问通过Ellen实测的TDP=0.36dB反算出光源的RMS谱宽=0.0487nm。然后我在excel开了个公式带入该RMS谱宽值正算了一下,TDP=0.357,是匹配的。

注意,千问给出的计算公式,是针对千兆直接调制激光器谱宽来算的。如果换成万兆,而且还沿用千兆激光RMS谱宽来计算80km的TDP,将高达7.485dB:

但我印象中万兆ZR光模块的TDP实测值通常是2.53dB,难道是万兆激光器的RMS谱宽比千兆小很多?千问回答说,是的,长距万兆激光器一般采用MZ调制,啁啾效应小且RMS谱宽比千兆DFB的更窄,0.010.03nm。我们取0.02来重算TDP,骤降至2.496dB,这就和我印象中的值相仿了:

对工程师而言,当一个理论公式跟实测值能匹配上,此间欢悦,不可言表!