高速短距离光互联系统中基于概率整形的SOA非线性损伤抑制

在高速短距离光互联系统中,半导体光放大器(SOA)因其成本低、易集成等优点被用来增强信号光功率.然而,SOA较小的饱和光功率使其很容易进入饱和区,从而导致频谱展宽以及波形失真等问题.具体来讲,高电平的波形失真比低电平的波形失真更加严重.针对以上现象,本文首次提出基于概率整形的方案抑制这种损伤,并以四进制脉幅调制(PAM4)为例进行了验证.基于概率整形的PAM4调制(PS-PAM4)即给损伤较严重的高电平分配较小的发送概率,给损伤较轻的低电平分配较高的发送概率.通过给PAM4的四个电平分配不同的概率,以牺牲频谱效率为代价可以有效降低系统误符号率.随后,我们通过Optisystem和Matlab联合仿真搭建了基于强度调制直接检测(IM-DD)方案的20km传输系统来验证以上方案,仿真结果表明该方案可有效提高信号质量.