セルフホモディンコヒーレントコミュニケーションのための薄膜ニオベートベースの電気光学櫛のクローニング

光学通信業界が進むにつれて、大都市圏ネットワーク（MAN）および無線アクセスネットワーク（RAN）は、大規模に広範囲に展開され、エネルギー効率の高い統合光源と簡素化されたデジタル信号処理（DSP）テクノロジーが必要です。薄膜ニオベートリチウム（TFLN）の出現により、高性能でエネルギー効率の高いオンチップモジュレーターが生まれ、オンチップ光学周波数櫛（OFC）がより魅力的になりました。このチップスケールデバイスの位相の均一性と安定性により、Comb-Clone対応のセルフホモディン検出を使用して、DSPスタックのキャリア周波数位相推定（CPE）を排除することができました。ここでは、COMBクローンと自己ホモディーヌのコヒーレント検出を実現するために、TFLNオンチップ電子光学（EO）周波数櫛の最初の使用を知ることを報告します。10 kmおよび80 kmの標準シングルモード繊維を超える20のGBaud偏光偏り16 are四肢振幅振幅変調（PM-16-QAM）でエンコードされた3つの光学パイロットトーンと8つのデータチャネルを送信します。8つのチャネルのビットエラー比（BERS）は10〜3未満に達します。これは、オンチップコームによって可能になりました。オンチップEOコームのスケーラビリティと大量生産性は、単純化されたDSPと組み合わせて、提案された第5世代（5G）RANおよびMAN伝送スキームで可能性を示しています。

As the optical communication industry advances, metropolitan area networks (MANs) and radio access networks (RANs) are extensively deployed on a large scale, demanding energy-efficient integrated light sources and simplified digital signal processing (DSP) technologies. The emergence of thin-film lithium niobate (TFLN) has given rise to high-performance, energy-efficient on-chip modulators, making on-chip optical frequency comb (OFC) more appealing. Owing to the phase uniformity and stability of this chip-scale device, it has been possible to eliminate the carrier frequency phase estimation (CPE) in DSP stacks using comb-clone-enabled self-homodyne detection. Here we report the first use, to our knowledge, of a TFLN on-chip electro-optic (EO) frequency comb to realize comb cloning and self-homodyne coherent detection. We transmit three optical pilot tones and eight data channels encoded with 20 Gbaud polarization-multiplexed 16-ary quadrature amplitude modulation (PM-16-QAM) over 10 km and 80 km standard single-mode fibers. The bit error ratios (BERs) of the eight channels reach below 10-3, a result made possible by our on-chip comb. The scalability and mass producibility of on-chip EO combs, combined with the simplified DSP, show potential in our proposed fifth-generation (5G) RAN and MAN transmission scheme.