基础电子中的激光二极管基础电子中的激光二极管RC补偿网络的研究补偿网络的研究
摘要：在光发射模块设计中，用激光驱动器驱动高速率的激光二极管发光是整个设计的核心，为优化光发射模
块眼图的质量，对激光器的寄生参数模型进行分析，探讨激光器RC补偿的原理和方法。 1.引言 随着信
息化的快速发展，人们的工作、生活、娱乐离不开网络，现如今无线网络盛行的同时，人们对有线网络的速度
的要求也越来越高。现在的有线传输基本都采用光纤传输，光节点离我们越来越近。每个光节点上，都需要一
个光收发模块，激光二极管这个模块中起到电信号转换成光信号用以传输。对于速度比较高的发射模块，我们
选用半导体激光器来发光，常用的激光器有FP、DFB和VCSEL三种。因为不同型号的激光二极管，他的规格性
能都
摘要：在光发射模块设计中，用激光驱动器驱动高速率的激光二极管发光是整个设计的核心，为优化光发射模块眼图的质 摘要：在光发射模块设计中，用激光驱动器驱动高速率的激光二极管发光是整个设计的核心，为优化光发射模块眼图的质
量，对激光器的寄生参数模型进行分析，探讨激光器量，对激光器的寄生参数模型进行分析，探讨激光器RC补偿的原理和方法。补偿的原理和方法。
1.引言
随着信息化的快速发展，人们的工作、生活、娱乐离不开网络，现如今无线网络盛行的同时，人们对有线网络的速度的要
求也越来越高。现在的有线传输基本都采用光纤传输，光节点离我们越来越近。每个光节点上，都需要一个光收发模块，激光
二极管这个模块中起到电信号转换成光信号用以传输。对于速度比较高的发射模块，我们选用半导体激光器来发光，常用的激
光器有FP、DFB和VCSEL三种。因为不同型号的激光二极管，他的规格性能都不相同，因此对于不同型号的二极管，他的匹
配网络也不相同。因此，在设计一个光发射器时，为了得到良好的光眼图，用RC网络来补偿由于激光二极管封装引起的寄生
电感，本文简要分析这些寄生参数，重点讨论补偿方法和思路。
2.激光器RC补偿网络介绍
在设计一个光模块时，激光驱动器调制接口电路是整个设计的核心，眼图质量是衡量光收发模块发射机设计结果的重要指
标。在满足相关应用的眼图模板要求之外，系统客户总是希望模块的发射眼图具有更高百分比的余量、更低的噪声和抖动。
设计需要的激光二极管都用封装好的TOSA,TOSA的金属打线和环氧金属接触导致寄生电感和寄生电容的产生，影响信号
完整性的因素主要是寄生串联电感L和寄生并联电容C,如图1所示考虑寄生参数的激光二极管。基于这些寄生参数以及激光器
非线性行为的影响，送入激光驱动器的阶跃信号经过激光器会产生失真。激光器以及外部元件的寄生电感和寄生电容会降低边
沿速率，导致抖动增大，寄生电感有时还会引起高频振铃。为了减少由寄生电感所产生的高频电流信号，并联一个旁路RC匹
配滤波网络来减轻或消除这种现象。
在低速（155Mb/s以下）的情况下，电路不需要RC网络，只有在高速的情况下，才需要RC网络。
3.RC补偿网络
对于MAX3656来说，他的调制输出最佳驱动负载RD为15Ω，它与激光二极管采用直流耦合的方式连接。将激光驱动器与
激光二极管直流耦合接口电路调制输出OUT+支路进行交流等效，LD作为终端负载，RL为激光器的动态内阻，与流过其电流IL
成反比关系，在线性工作区激光器RL一般为4~6Ω，当速率在几百几千兆以上时，考虑到激光二极管寄生电容的影响，则该时
域等效电路如图2所示，频域等效电路如图3所示。
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