iXblue 設(shè)計,生產和出品光(guāng)學調製器給不同的應(yīng)用領域,包括:光通訊,脈衝(chōng)激光,光纖傳感,射(shè)頻光纖模塊(RoF),每種應用使用不同的調製方式:
· 光通訊通常需要數字調製。例如,非歸零碼(NRZ)的0和1編碼的長時間隨機分布
· 脈衝激光需要周期性的脈衝產(chǎn)生,可產生占空比低的短的方形波或任意(yì)波(bō)形。
· 射頻(pín)光纖(xiān)模塊(RoF) 和雷達信號需要模擬調製,信號需要在載波上呈現任意振幅變化
所有上述調製信號均來自特定的電子信號發生器,光學調(diào)製(zhì)器需盡可(kě)能的無變化的轉化這些電子信號到光學信號。
我們的光學調製器一般分為3個主要的係列:
· 馬赫-曾德爾(Mach-Zehnder) 振幅調製器,
· 相位(wèi)調製器
· I&Q 調製器(qì)(兩(liǎng)個平行的Mach-Zehnder調製器嵌入一個合路內)
這些調製器都通過他們的半波電(diàn)壓Vp表征。對於振幅調製器,它表示從開至關狀(zhuàng)態所需要的電壓。對於相位調製器,它是要得到(dào)一個p相位變化的必(bì)須(xū)的電壓。通常(cháng)Vp是指要(yào)得到最大動態範圍調製所需的電(diàn)壓,調製器Vp電壓一般在4-6V。
調製器驅動器(qì)介紹:
調製器驅動器是高寬帶放大器,基於砷(shēn)化镓(GaAs)技(jì)術和(hé)分布式放大器拓撲的單(dān)片微波集成電路(MMIC), 用於驅動調製器使之工作在最高性能的條件下。iXblue設計的放(fàng)大(dà)器,特別注意封裝,這是為了優化散(sàn)熱功(gōng)能和避免內部共振頻率,機(jī)械設計允許這些模組(zǔ)更容易連接iXblue調製器。為了易於使用和安全,一個+12V直流電壓(yā)驅動放(fàng)大器,另外一個Vamp電(diàn)壓用於細(xì)調放大器增益。
強烈建議選擇iXblue散(sàn)熱片用於(yú)驅動器散熱,過高的(de)溫度,驅動器(qì)的的性能和壽(shòu)命會直線下降(jiàng)
RF連接頭根據速率或帶寬(BW)不同而選擇,我們的驅動器有:
· SMA接口, 用於BW ≤ 12.5 GHz
· 2.92 mm / K接口(kǒu),用於BW 12.5-30 GHz
· 1.85 mm / 2.4 mm /V接口,用於 BW>40 GHz或40 Gb/s的數據傳輸.
DR-AN-20-MO 20 GHz analog modulator driver
下一篇(piān)章將提供(gòng)更多信息,關(guān)於iXblue四種主要的調製器驅動器的詳細介紹和不同應用。
DR-DG係列模塊是數字驅動器,他(tā)們主要的應用是光(guāng)纖數字通訊,其中非回零碼(NRZ)是最通用(yòng)的調製(zhì)模式。
典型的數字調製設置
增益
DR-DG-XX-MO係列驅動器允許放大一個輸入信號從0.5V峰間電(diàn)壓到6V峰間電壓(yā)。這樣的電壓適合驅(qū)動調製器的半波電壓Vp。電壓放大係(xì)數是12。注:電壓增益表示用(yòng)dB表示是10.5dB,功率增益表示是21dB,增益可通過外部(bù)電壓調(diào)節(jiē)。
帶寬
XX的數(shù)值代表帶寬,單位GHz,對應數據速率: 10, 20, 28 or 44Gb/s. DR-DG-XX-MO有較高的截止(zhǐ)頻率對應所需數據速率(10 GHz for 10 Gb/s),截(jié)止頻率的上限要求不小於0.8倍的數據速率,下限要求越低越好,為了能傳輸低頻的信號(hào) (長周期0和(hé)1數據),通常50KHz,。
所有iXBlue驅動器是(shì)交流(liú)耦合(AC-coupled) ,他們不(bú)傳輸和放大任何直流或超低頻率信號。內部隔直器(DC-block)避免驅動器輸出連續的偏置電壓。這樣,平均的電(diàn)壓輸出永遠是零。對於一個6V的峰間電壓(yā),最大(dà)電壓是+3V,最小是-3V。
頻率10 Gb/s,峰間電壓Vp的電子(zǐ)信號施(shī)加到調製器上,產生高(gāo)信(xìn)噪比(bǐ)的10 Gb/s非歸(guī)零碼(mǎ)光信號
飽和:
“MO”意思是中等輸出電(diàn)壓,驅動器內放大器的飽和電(diàn)壓(yā)匹配調製器所需的工作峰間電(diàn)壓(大約等於調製器的半波電壓)。當(dāng)輸入方波調製信號時(上圖),它保證調製器輸出信號的全部動態範圍,避免過(guò)載,和極高品質因(yīn)子及信噪比。
其他參數::
對於(yú)DR-DG係列, 其他特征參數例如:上升/下降時間,信噪(zào)比,峰間抖動和RMA抖動。
iXblue驅動(dòng)器產(chǎn)品手冊提供詳細的(de)技術信息,例如(rú):電子帶寬,回損,輸出電壓隨Vamp,眼圖(tú)實例等。
DR-DG-XX-HO係列(liè)驅動器(qì)是特別給數字通訊所涉及,他們不同於MO係列,能輸出更高的峰間(jiān)電壓。HO意思(sī)是(shì)高(gāo)電壓輸出(High Output)。
高速率的光纖通訊調製方式(DPSK,DQPSK&QPSK)需要峰間(jiān)電壓兩倍於(yú)調製器的半波電壓Vp。如果調製器的半波電壓Vp是6V,那麽驅動(dòng)器所(suǒ)需的(de)輸出峰間電壓則要達到12V。為(wéi)了這種應用,驅動器必須集成(chéng)3級高輸出功率MMIC。
頻率20Gb/s,峰間電壓2Vp的電子(zǐ)信號施加到調製器上,產(chǎn)生高信噪比的40 Gb/s DPSK光信號(hào)
相比DR-DG-XX-MO, HO係列(liè)的線(xiàn)性增益是MO係列(liè)2倍(功率(lǜ)6dB),HO驅動器的增益一般是29dB,飽和功率可(kě)達(dá)+26dBm。因此,驅動器(qì)的散熱能力將變得非常(cháng)苛刻(kè),散熱片是必須配(pèi)備(bèi)的。
DR-AN-XX-MO係列(liè)驅動器適用於模擬調製。在這種應用中,輸入信號可能是任意振幅(fú)和頻率(lǜ),驅動器和調(diào)製器的匹配要(yào)保證不對信號(hào)產生畸變和加入(rù)額外噪聲。為此,放大器(qì)必須有較高的飽和值,就是說它必須(xū)完美的重現和(hé)放大(dà)輸入信(xìn)號,以避免從調製器輸出的(de)光信號(hào)發生畸變(biàn)。
模(mó)擬電子信號 < Vp峰間電壓作用(yòng)於調製器上,重現(xiàn)輸出光信(xìn)號(hào)
DR-AN係列關注的是優化驅動器的線性區和1dB壓縮點(P1dB),而DR-DG係列關注的是輸出信號交叉點,信噪比(bǐ)和抖動。
DR-AN-XX-MO係列的1dB壓縮點是大約+23dBm, 高於調製器全部調製(Vp)所需的功率。這保證高的動態範圍和優化的線性區。之後,調製器的非線(xiàn)性效應將是調製器(qì)性能的唯一(yī)限製參數。
目前(qián)從信號源發出的信號通常非常弱,電子信號(hào)必須要經過放大,因此模(mó)擬放大(dà)器必須(xū)擁有高的增益,一般30dB,這是遠大於DR-DG係列的。DR-AN係列驅動器的截止頻率的(de)下限通常也高於DR-DG係列的50KHz,上升到100KHz。
脈衝調製需要特殊的驅動器,DR-PL係列是專門設計為(wéi)了這種應用的。
峰間(jiān)電壓Vp的(de)電子脈衝(chōng)信(xìn)號施(shī)加到調製器上(shàng),產生高消光比的光脈衝信號
DR-PL係列驅動器是特殊設計為了放大弱電(diàn)子脈衝信號到調製器所(suǒ)需的峰值Vp,典型的應(yīng)用通常需要產生(shēng)高消光比的(de)光(guāng)脈衝信號。這需要DR-PL驅動(dòng)器盡量保(bǎo)持方形波的形狀,完美的(de)轉化脈衝寬度和占空(kōng)比,甚(shèn)至極低的占空比。這(zhè)需要通過(guò)特殊設(shè)計的MMIC,才能得到足夠(gòu)的增(zēng)益,而同時不產生抖動和過(guò)載,及飽和。
截止頻率的下限優化要求達到非常低的脈衝重複頻(pín)率,這(zhè)對特殊應用例如脈衝包(pulse burst)特別有用。DR-PL的上升/下降沿通常達到40ps,這(zhè)允許(xǔ)我們產生非常短的光學脈(mò)衝0.1ns至100ns。
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