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光纤接入网以其高速度, 大容量、低功耗等优点, 成为接入网的重要发展方向, 低成本的高速光发射机成为光纤接入的一个关键。相对于外调制激光器, 直接调制激光器因为调制简单、成本低, 成为光发射机的首选方案。激光器和激光器驱动之间高速的连接, 是实现直接调制光发射机的关键技术之一。理论分析了激光器驱动器输出的偏置电流和调制电流之间的关系, 得出了实现偏置电流和调制电流稳定的条件。分析了激光器和激光器驱动之间高速连接存在的问题, 选择电容耦合的方式, 利用高速印刷线路板(PCB)布线技术, 实现了2.5 Gb/s的直接调制激光器的研制。
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书书书
第
29
卷
第
5
期
光
学
学
报
Vol.29
,
No.5
2009
年
5
月
犃犆犜犃犗犘犜犐犆犃犛犐犖犐犆犃
犕犪
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2009
文章编号:
02532239
(
2009
)
05116805
激光器驱动和激光器之间的高速连接
程
木
吴重庆
王
丹
盛积业
刘
华
(北京交通大学光信息科学与技术研究所,北京
100044
)
摘要
光纤接入网以其高速度,大容量、低功耗等优 点,成为 接入 网 的重 要发 展 方向,低 成本 的高 速 光发 射机 成 为
光纤接入的一个关键。相对于外调制激光器,直接调 制激 光器 因 为调 制简 单、成 本低,成 为光 发 射机 的首 选 方案。
激光器和激光器驱动之间高速的连接,是实现直接调制光发射机的关键技术之一。理 论分 析了激 光器 驱动器 输出
的偏置电流和调制电流之间的关系,得出了实现偏置电流和调制电流稳定的条件。分 析了 激光器 和激 光器驱 动之
间高速连接存在的问题
,选择电容耦合的方式,利用高速印刷线路板(
PCB
)布线技术,实现了
2.5Gb
/
s
的直接调制
激光器的研制。
关键词
光通信;直接调制激光器;寄生参量;传输线
中图分类号
TN929.11
文献标识码
A
犱狅犻
:
10.3788
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收稿日期:
20080815
;收到修改稿日期:
20081026
基金项目:国家自然科学基金(
60577020
,
60672004
)和国家
863
计划(
2007AA01Z270
)资助课题。
作者简介:程
木(
1977-
),男,博士研究生,主要从事光分组交换和光缓存等方面的研究。
Email
:
chen
g
mu
@
sina.com
导师简介:吴重庆(
1944-
),男,教授,博士生导师,主要从事光 纤通 信、光纤 传感、全光 网 络和 全光 信 号处 理等 方 面的 研
究。
Email
:
c
q
wu
@
b
j
tu.edu.cn
(通信联系人)
1
引
言
随着 全球范围内 通信业务的 迅猛增长,网络的
速度必然要向更高速度、更远距离、更低功耗方向发
展。光 纤 接 入 网 以 其 高 速 度、大 容 量、低 功 耗 等 优
点
,成为接入网的重要发展方向。但是,光纤接入的
成本成为影响其广 泛应用的 重 要原因,因此低成 本
的高速光发射机成为光纤接入的一个关键。相对于
外调制激光器
,直接调制激光器因为调制简单、成本
低而成为光发射机的首选方案
[
1
,
2
]
。 随着 半导体激
光器制造工艺的发展,利用光谱滤波和电色散补偿技
术
,使激光器的动态谱线变窄,色散减少
[
3
,
4
]
,应用于
直接 调 制 激 光 器 的 调 制 速 率 可 以 达 到
40 Gb
/
s
。
MAXIN
,
ANALOGDEVICE
以及
TEXAS
等芯片
厂商,都能 够 生产速率 为
10Gb
/
s
的 激 光 器 驱 动 芯
片。因此,激光器和激光器驱动之间高速的连接,成
为实现直接调制光发射机的关键技术之一,但是关于
这方面的研究报道还很少。激光器驱动芯片和激光
器的互联是一件困难而又繁琐的事情。相对于外调
制的激光器,高速直接调制的激光器主要受限于两方
面的困难
:一方面,由于元件的封装,以及焊接产生的
寄生效应,很难控制;另一方面,光子的产生和载流子
的复合的相互作用,会导致光子电子共振。
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weixin_38671048
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