《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 模擬設(shè)計 > 業(yè)界動態(tài) > 光收發(fā)模塊設(shè)計中的激光器補(bǔ)償分析

光收發(fā)模塊設(shè)計中的激光器補(bǔ)償分析

2009-09-08
作者:陳照華

  摘 要:光收發(fā)模塊設(shè)計中,為優(yōu)化發(fā)射機(jī)眼圖指標(biāo),對激光器的寄生參數(shù)模型進(jìn)行分析,探討激光器補(bǔ)償?shù)脑砗途唧w方法。
  關(guān)鍵詞: 光收發(fā)模塊;眼圖;激光器補(bǔ)償

 

  眼圖質(zhì)量是衡量光收發(fā)模塊發(fā)射機(jī)設(shè)計結(jié)果的重要指標(biāo)。在滿足相關(guān)應(yīng)用的眼圖模板要求之外, 系統(tǒng)客戶總是希望模塊的發(fā)射眼圖具有更高百分比的余量、更低的噪聲和抖動。為此,光收發(fā)模塊設(shè)計者不能忽略TOSA或者BOSA的寄生參數(shù)所造成的負(fù)面影響,必須設(shè)計相應(yīng)的電路補(bǔ)償以提高眼圖質(zhì)量。常見的激光器引線電感(圖1)會引起高頻振蕩以造成過沖(圖2),而在MAX3738激光驅(qū)動器的接口電路中加入RC補(bǔ)償電路(圖3)可以減小過沖(圖4)。

?

  光發(fā)射機(jī)的信號完整性要求電路具有良好的階躍響應(yīng)。這意味著快速的上升時間、最小的過沖、幅度變化持續(xù)時間不超過一個比特周期。發(fā)射光組件(TOSA)的封裝阻抗會影響所加信號的階躍響應(yīng)。本文簡要分析這些寄生參數(shù),重點討論補(bǔ)償方法和思路。
1 TOSA的寄生參數(shù)
  TOSA的金屬打線和環(huán)氧金屬接觸導(dǎo)致寄生電感和寄生電容的產(chǎn)生。圖5就是一個考慮了寄生參數(shù)的TOSA的模型,影響信號完整性的因素是圖中的寄生串聯(lián)電感L和寄生并聯(lián)電容C。基于這些寄生參數(shù)以及激光器非線性行為的影響,送入激光驅(qū)動器的階躍信號經(jīng)過激光器后會產(chǎn)生失真(圖6)。激光器以及外部元件的寄生電感和寄生電容會降低邊沿速率,導(dǎo)致抖動增大,寄生電感有時還會引起高頻振鈴(圖7)。


  圖5所示的過沖失真和欠沖失真是同時考慮了低頻和高頻響應(yīng)的雙重效果。高頻響應(yīng)的影響:上升時間,過沖,振鈴;低頻響應(yīng)的影響:衰減,漂移。
  考慮低頻響應(yīng)時,電感可以看作短路,電容可以看作開路,這樣圖5所示的寄生參數(shù)就沒有了。其他如溫度變化對激光器的影響也需要考慮,本文主要討論電信號方面的響應(yīng)。
  當(dāng)從驅(qū)動器評估階躍響應(yīng)時,激光器本身的電光轉(zhuǎn)換影響要盡量最小化。但是為了激光器能夠正常發(fā)光,最小電流也需要在激光器的閾值之上,而且為了得到比較好的眼圖,必須高于閾值一定幅度,不然在驅(qū)動器和激光器交流耦合時,反向調(diào)制電流和偏置電流之和有可能會低于激光器的閾值,從而造成眼圖打開不全的問題。保持激光驅(qū)動器的偏置電流在高端,并且調(diào)制電流在低端,這可以幫助最好地觀察驅(qū)動器到激光器接口的線性分量影響。
  在實際操作中看到眼圖異常時,為了進(jìn)一步分析,觀察階躍信號響應(yīng)是最直觀的方法。如圖7所示,(a)為眼圖,(b)為對應(yīng)的階躍波形圖。在階躍波形圖上,可以更加清楚地觀察和分析過沖和振鈴,包括過沖的幅度、振鈴的周期、頻率等。
  如果要用儀表設(shè)備觀察階躍響應(yīng),所給信號要有足夠的周期長度,以觀察躍遷變化開始到比較穩(wěn)定幅度的過程。幸運(yùn)的是,在激光器驅(qū)動電路中,幾乎所有的高速信號起伏變化都將會在1個比特周期內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定。
2 補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)
2.1 過沖
  為了解決光信號的過沖,可以選擇圖8的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。圖中的負(fù)載阻抗要基于時間常數(shù)τ做調(diào)整。如果負(fù)載阻抗ZL主要為阻性,則下面的等式成立:
  


  通過選擇適當(dāng)?shù)碾娮鑂1來降低整個阻抗以限制過沖到可以接受的水平。理論上講電容C1要盡量小,這樣在最初的過沖之后R1的影響可以被忽略。
  舉一個比較典型的25 Ω負(fù)載、50 ps、20%過沖的例子(可以理解為圖6中的過沖幅度為正常幅度的20%,持續(xù)時間是50 ps):通過選擇電阻R1=100 Ω,高頻的合并負(fù)載Z=R1||ZL將會降低到20Ω或者低于正常值的20%;通過選擇電容C1=0.5 pF,時間常數(shù)τ=R1×C1=50 ps,剛好與過沖持續(xù)時間一致,以達(dá)到最佳補(bǔ)償。
  這種R-C補(bǔ)償電路的負(fù)面影響是減緩了上升沿爬升速度。這主要是因為信號中的高頻成份被補(bǔ)償電路衰減了。所以為了保持快速的上升時間,有時需要適當(dāng)容忍一定的過沖。
2.2 欠沖
  對于欠沖的補(bǔ)償,需要降低階躍信號的低頻分量。引起的不利因素是可以達(dá)到的峰值功率會被降低。圖9的電路是針對光信號欠沖的補(bǔ)償。

?

                
  有些激光器驅(qū)動器具有內(nèi)置的背向匹配電阻。如果電感L1和背向匹配電阻串聯(lián),則可以阻止額外的功率損失。R-L補(bǔ)償?shù)牟僮髟砗蚏-C補(bǔ)償類似:
    

  以25 Ω負(fù)載、50 ps、20%欠沖的光信號為例(可以理解為圖6中的欠沖幅度為正常幅度的20%,持續(xù)時間是50 ps),取值100 Ω的電阻R1可以減小低頻阻抗Z=R1||ZL到20 Ω或者低于正常值的20%,這可以使得高頻和低頻的幅度相等。取值5 nH的電感L1將會引入的時間常數(shù),這和欠沖的持續(xù)時間剛好相等。
  電感補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點是可以加快上升沿爬升速度,主要基于高頻階躍響應(yīng)的推挽效應(yīng)。
  提高光發(fā)射機(jī)的信號完整性通常可以從分析階躍響應(yīng)所獲得的波形信息著手,實際TOSA的準(zhǔn)確寄生參數(shù)是不需要的。依照下面的處理思路一般都可以得到滿意的結(jié)果:
  (1)設(shè)置激光器的偏置電流大于一定幅度的激光器閾值電流。
  (2)設(shè)置合適激光器的調(diào)制電流,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)消光比。
  (3)設(shè)置足夠的階躍長度以確保可以觀察到任何瞬態(tài)變化,幾個比特周期應(yīng)該足夠了。
  (4)基于過沖或者欠沖,選擇合適的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。
  (5)基于過沖或者欠沖的幅度,選擇補(bǔ)償電阻R。
  (6)基于過沖或者欠沖的持續(xù)時間,選擇合適的時間常數(shù),從而確定C或者L。
  (7)基于實際眼圖改善效果的微調(diào)。


參考文獻(xiàn)
[1] HFAN-2.0.Interfacing Maxim Laser Drivers with Laser?Diodes,Maxim.
[2] Datasheet of MAX3738,Maxim.
[3] 張肅文.高頻電子線路.北京:高等教育出版社,2005.
[4] 曹泰斌,電路分析基礎(chǔ)教程.北京:電子工業(yè)出版社,2003.

本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點。轉(zhuǎn)載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當(dāng)措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:aet@chinaaet.com。
亚洲一区二区欧美_亚洲丝袜一区_99re亚洲国产精品_日韩亚洲一区二区
国产小视频国产精品| 亚洲美洲欧洲综合国产一区| 欧美久久电影| 久热精品视频在线观看| 欧美一区二区三区婷婷月色 | 欧美人妖在线观看| 欧美激情欧美狂野欧美精品| 欧美成人午夜剧场免费观看| 看片网站欧美日韩| 猫咪成人在线观看| 另类专区欧美制服同性| 蜜臀av国产精品久久久久| 久久色在线观看| 久久久另类综合| 久久麻豆一区二区| 鲁大师成人一区二区三区| 久久久夜夜夜| 六月丁香综合| 欧美国产欧美亚州国产日韩mv天天看完整| 欧美成va人片在线观看| 欧美激情综合五月色丁香小说| 欧美风情在线| 欧美日韩免费精品| 国产精品伦一区| 国产日韩av一区二区| 国内偷自视频区视频综合| 黄色国产精品| 91久久久久久久久| 一区二区三区四区五区视频 | 亚洲资源av| 欧美伊人久久| 亚洲激情电影中文字幕| 999在线观看精品免费不卡网站| 亚洲最新在线| 亚洲一区二区三区激情| 欧美亚洲一区二区在线| 欧美在线三级| 蜜桃精品久久久久久久免费影院| 欧美暴力喷水在线| 欧美日韩一区在线播放| 国产精品一区毛片| 伊人久久大香线| 亚洲美女在线看| 午夜精品www| 亚洲人成人一区二区在线观看| 在线视频亚洲欧美| 欧美在线精品免播放器视频| 美女网站久久| 欧美性大战久久久久久久蜜臀| 国产欧美一区二区精品忘忧草| 在线观看欧美激情| 一区二区高清在线| 欧美一区激情| 一区二区三区不卡视频在线观看| 欧美一区二区三区免费视| 免费成人黄色av| 欧美亚洲成人精品| 激情成人av在线| 一区二区欧美日韩| 久久精品官网| 亚洲午夜精品网| 久久免费高清| 欧美三级电影精品| 激情一区二区三区| 亚洲视频欧美视频| 亚洲国产高清一区二区三区| 亚洲综合首页| 欧美电影电视剧在线观看| 国产精品一二三| 亚洲黑丝在线| 欧美一区二区视频97| 一区二区三区回区在观看免费视频| 久久成人久久爱| 欧美日韩亚洲精品内裤| 好看的av在线不卡观看| 一区二区欧美激情| 最新亚洲视频| 久久精品视频在线播放| 欧美日韩一区视频| 亚洲国产精品精华液网站| 午夜一区二区三视频在线观看| 99国产精品99久久久久久| 久久久国产91| 国产精品成人国产乱一区| 亚洲电影观看| 欧美一区二区三区视频免费播放| 一区二区欧美在线观看| 免费av成人在线| 国内精品嫩模av私拍在线观看| 亚洲一区二区动漫| 一本久道久久综合婷婷鲸鱼| 玖玖玖免费嫩草在线影院一区| 国产精品午夜春色av| 99亚洲精品| 亚洲精品小视频| 麻豆精品传媒视频| 国产亚洲激情在线| 亚洲综合日韩在线| 亚洲影院免费观看| 欧美视频在线观看一区二区| 亚洲国产片色| 亚洲欧洲精品一区二区三区波多野1战4| 久久黄色网页| 国产农村妇女精品一二区| 在线视频欧美日韩精品| 一区二区三区四区五区精品视频 | 亚洲精品欧美| 久久综合一区二区三区| 国产亚洲综合精品| 午夜精品亚洲一区二区三区嫩草| 亚洲一区网站| 欧美日韩亚洲国产一区| 亚洲精品一区二区三区樱花 | 欧美日韩国产亚洲一区 | 亚洲精品久久7777| 99亚洲一区二区| 欧美精品久久久久久| 91久久久精品| 夜夜嗨一区二区| 欧美日韩精品免费观看视一区二区| 亚洲欧洲一区二区天堂久久| 日韩视频一区二区三区在线播放| 女生裸体视频一区二区三区 | 亚洲二区三区四区| 91久久在线播放| 欧美黄色视屏| 日韩网站在线| 亚洲女人小视频在线观看| 国产精品第一页第二页第三页| 99视频在线精品国自产拍免费观看| 一区二区三区.www| 欧美三级欧美一级| av不卡在线观看| 午夜精品久久久久久久白皮肤| 国产精品羞羞答答| 欧美一级久久久| 另类专区欧美制服同性| 亚洲电影av在线| 日韩一区二区精品视频| 欧美三级电影大全| 亚洲永久免费| 久久久久国产一区二区| 樱桃成人精品视频在线播放| 亚洲精品中文字幕女同| 欧美日韩亚洲一区二区三区四区| 亚洲网站在线播放| 久久精彩视频| 亚洲高清在线精品| 中文在线不卡| 国产视频久久久久| 91久久精品一区二区三区| 欧美日韩国产综合视频在线观看 | 午夜亚洲性色福利视频| 久久人人超碰| 亚洲日本成人女熟在线观看| 亚洲永久精品大片| 国产午夜久久| 亚洲日韩欧美一区二区在线| 欧美日韩国产另类不卡| 亚洲欧美国产精品专区久久| 久久久人成影片一区二区三区观看| 136国产福利精品导航网址| 亚洲少妇一区| 国产一区二区中文| 亚洲毛片在线| 国产精品综合久久久| 亚洲欧洲日本mm| 国产精品久久婷婷六月丁香| 亚洲高清影视| 国产精品国产| 亚洲茄子视频| 国产精品久久久免费 | 亚洲精品一二| 国产欧美日韩一区二区三区在线| 最新国产の精品合集bt伙计| 国产精品激情电影| 亚洲欧洲精品一区二区| 国产精品美女久久久| 亚洲国产欧美精品| 国产精品久久久久秋霞鲁丝 | 欧美激情第4页| 亚洲欧美日韩精品久久奇米色影视 | 亚洲精品日韩一| 国产精品色网| 99re国产精品| 国内外成人在线视频| 亚洲一区二区在| 亚洲成色777777女色窝| 亚洲欧美中文字幕| 亚洲日本aⅴ片在线观看香蕉| 久久精品综合一区| 一区二区三区精品| 欧美插天视频在线播放| 午夜国产精品视频免费体验区| 欧美日韩国产综合久久| 亚洲国产成人av好男人在线观看| 国产精品美女| 亚洲视频在线播放| 亚洲经典自拍| 免费成人高清视频|