In this article, we experimentally demonstrate dual O+C-band direct-detection wavelength division multiplexed (WDM) transmission over 50 km of standard single-mode fibre, wherein 4 × 40-Gb/s Nyquist on-off keying (OOK) modulation is used in the O-band whilst 4 × 40-Gb/s single-sideband (SSB) subcarrier modulation (SCM) with Kramers–Kronig (KK) detection is used in the C-band. A bismuth-doped fibre amplifier (BDFA) is used as the pre-amplifier in the O-band to extend the reach of the direct-detection system. It is demonstrated that the O-band exhibits superior receiver sensitivity relative to the C-band and its transmission performance is limited by the chromatic dispersion (CD), especially when longer reaches and wavelengths in the longer edge of the band are explored. In contrast, due to the adoption of the SSB format, the C-band shows enhanced tolerance to CD effects. In this case, some receiver sensitivity is sacrificed to accommodate the adoption of the KK detection which is used to eliminate the signal-to-signal beating interference of the SSB-SCM format. The inferior receiver sensitivity in the C-band is caused by (1) the higher CSPR requirement of the KK detection and (2) the restriction of small-signal modulation for the dual-drive Mach–Zehnder modulator to generate optical SSB signals. The results indicate the feasibility to further extend the reach of O-band transmission systems, which enables the possibility to realise dual O+C-band WDM transmission in intermediate- to long-haul optical networks.

中文翻译：

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使用直接检测在 50 公里 SSMF 上进行双 O+C 波段 WDM 传输的实验演示

在本文中，我们通过实验证明了双 O+C 波段直接检测波分复用 (WDM) 传输超过 50 公里的标准单模光纤，其中 4 × 40-Gb/s 奈奎斯特开关键控 (OOK) 调制在 O 波段中使用，而在 C 波段中使用带有 Kramers-Kronig (KK) 检测的 4 × 40-Gb/s 单边带 (SSB) 副载波调制 (SCM)。掺铋光纤放大器 (BDFA) 用作 O 波段中的前置放大器，以扩展直接检测系统的覆盖范围。结果表明，相对于 C 波段，O 波段表现出更高的接收器灵敏度，并且其传输性能受到色散 (CD) 的限制，尤其是在探索更长的距离和波段更长边缘的波长时。相比之下，由于采用了 SSB 格式，C 波段显示出对 CD 效果的增强耐受性。在这种情况下，牺牲了一些接收器灵敏度以适应采用 KK 检测，该检测用于消除 SSB-SCM 格式的信号到信号跳动干扰。C 波段接收器灵敏度较差的原因是：(1) KK 检测对 CSPR 的要求较高，以及 (2) 双驱动 Mach-Zehnder 调制器生成光学 SSB 信号的小信号调制的限制。结果表明，进一步扩展 O 波段传输系统的覆盖范围是可行的，这使得在中长距离光网络中实现双 O+C 波段 WDM 传输成为可能。牺牲一些接收器灵敏度以适应KK检测的采用，该检测用于消除SSB-SCM格式的信号到信号跳动干扰。C 波段接收器灵敏度较差的原因是：(1) KK 检测对 CSPR 的要求较高，以及 (2) 双驱动 Mach-Zehnder 调制器生成光学 SSB 信号的小信号调制的限制。结果表明，进一步扩展 O 波段传输系统的覆盖范围是可行的，这使得在中长距离光网络中实现双 O+C 波段 WDM 传输成为可能。牺牲一些接收器灵敏度以适应KK检测的采用，该检测用于消除SSB-SCM格式的信号到信号跳动干扰。C 波段接收器灵敏度较差的原因是：(1) KK 检测对 CSPR 的要求较高，以及 (2) 双驱动 Mach-Zehnder 调制器生成光学 SSB 信号的小信号调制的限制。结果表明，进一步扩展 O 波段传输系统的覆盖范围是可行的，这使得在中长距离光网络中实现双 O+C 波段 WDM 传输成为可能。C 波段接收器灵敏度较差的原因是：(1) KK 检测对 CSPR 的要求较高，以及 (2) 双驱动 Mach-Zehnder 调制器生成光学 SSB 信号的小信号调制的限制。结果表明，进一步扩展 O 波段传输系统的覆盖范围是可行的，这使得在中长距离光网络中实现双 O+C 波段 WDM 传输成为可能。C 波段接收器灵敏度较差的原因是：(1) KK 检测对 CSPR 的要求较高，以及 (2) 双驱动 Mach-Zehnder 调制器生成光学 SSB 信号的小信号调制的限制。结果表明，进一步扩展 O 波段传输系统的覆盖范围是可行的，这使得在中长距离光网络中实现双 O+C 波段 WDM 传输成为可能。