基于多段TFLN Mach-Zehnder调制器的光合成数字模拟转换器

《Laser & Photonics Reviews》：Optically-Synthesized Digital-To-Analog Converter Based on a Multi-Segmental TFLN Mach-Zehnder Modulator

光学DAC器件采用三段式薄膜铌酸锂调制器，实验测得各段3-dB带宽超43 GHz，调制效率2.2 V/cm，成功生成120/180 Gb/s PAM-8信号和多种高速波形，支持扩展位数应用。

　　

摘要

本研究提出了一种光子数字-模拟（DAC）转换器，并通过使用三段式薄膜铌酸锂（TFLN）调制器进行了实验验证，该调制器能够生成任意3位的光波形。所有三个段的测量3-dB带宽均大于43 GHz，调制效率约为2.2 V/cm。所提出器件的优异性能在系统层面得到了进一步验证，该器件可用于生成PAM-8光数字信号，以实现强度调制直接检测（IMDD）系统以及任意高速光模拟信号。具体而言，利用这种光子DAC，可以为IMDD系统生成120 Gb/s和180 Gb/s的PAM-8光信号，从而无需传统方法中的高速电子DAC。此外，该器件还能成功生成30 Gbaud、40 Gbaud和60 Gbaud的三角波、锯齿波以及任意波形，并观察到八个可区分的输出电平。另外，通过在MZM中增加额外的段数，该结构可以扩展到更多比特数，适用于需要紧凑型数字-模拟转换的各种应用场景。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向相应作者提出合理请求后获得。