SE528443C2 - Drivkrets för elektroabsorptionsmodulator - Google Patents

Description

20 25 528 41% 23 från olika tillverkare så en slutsats är att detta är ett allmänt problem hos en EA-modulator fastän olika utformning kan minska eller förstora problemen. För fjärröverföring krävs högre effekt och högre omvänd förspänning på modulatorn vilket ökar problemet.

Denna långsamma stegring kommer att ge ett mönSterber06nde D05 den utmatade vàgformen som kommer att ge en sändningspåföljd och sålunda minska kvalitén hos överföringen. Kvalitén hos den utsända signalen såsom uppmäts av ett optiskt öga kommer även att visa degraderad kvalité hos den uppmäta maskens kvalitetsmarginal.

Lägre lasereffekt eller längre modulator kommer emellertid att reducera problemet.

Sammanfattning av uppfinningen Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en bättre optisk utgàngssignal från en elektroabsorptions- modulator jämfört med ovan nämnda anordningar enligt känd teknik.

Syftet uppnås genom att tillhandahålla en drivsignal såsom definieras i den kännetecknande delen av patentkrav 1.

Detta syfte uppnås även genom att använda drivkretsen såsom definieras i den kännetecknande delen av patentkrav 10.

En fördel med föreliggande uppfinning är att en bättre karaktäristik erhålls.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Figur 1 visar ett exempel pà vâgformsförsämring med ökande effekt enligt känd teknik. 10 15 20 25 LH FJ GO .år ¿= LN Figur 2 visar ett exempel på ett kompenserande elektriskt nätverk.

Figur 3 visar en kombination av ett kompenserande nätverk och spetsande nätverk.

Figur 4 visar ett exempel på förbättring utifrån ett kompenserande nätverk pà en verklig anordning.

Figur 5 visar ett exempel med inget kompenserande nätverk.

Figur 6 visar samma anordning som i figur 5 med kompenserande nätverk. Lägg märke till det reducerade bruset på ett-nivån och den större marginalen till centralmasken.

Figur 7 visar två oscilloskopbilder av åtta efterföljande ettor följda av àtta efterföljande nollor. Till vänster är en sändare utan ett kompenserande nätverk och till höger har det kompenserande nätverket lagts till.

Figur 8 är ett exempel pà elektrisk realisering av uppfinningen.

Figur 9 är en typisk överföringsfunktion av blockdiagrammet som visas i figur 2.

Figur 10 är en överföringsfunktion av blockdiagrammet som visas i figur 3.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformar Figur l visar den optiska utgàngseffekten från en EA-modulator som funktion av tid. Pulsens period är 1,8 ns. Ingángseffekten ökas med ordningen på kurvorna 1, 2, 3 och 4.

Det observerade beteendet hos EA:n är olinjärt. Det kan emellertid moduleras väl med ett linjärt första ordningens 10 15 20 25 30 LH öš OO Åk -ms QN lâgpassfilter. Det är sålunda möjligt att ganska väl kompensera det genom att använda ett elektriskt filter.

Ett exempel på detta visas i figur 2. Detta nätverk var mycket effektivt med att reducera filterbeteendet. Vanligtvis bör filtret ha en hög gränsfrekvens vid ungefär l GHz. Högre ordningens filter kan även användas, men ett första ordningens filter verkar vara tillräckligt.

Sändarens uppförande kan vidare förbättras genom att addera en högfrekvenspetsning. För 10 GHz-överföring är en lämplig gränsfrekvens ungefär 3 GHz. Ett exempel på detta visas i figur 3. Spetsning (peaking) är känd teknik men det är extra fördelaktigt i kombination med det kompenserande nätverket. En jämförelse för verkliga anordningar med och utan ett kompenserande nätverk visas i figur 4. I figuren har en verklig anordning först mätts upp utan kompenserande nätverk och känsligheten har mätts upp efter 0 km på en fiber och 90 km pà en fiber (representeras av linjer med ofyllda fyrkanter). Efter det att det kompenserande nätverket lagts till mättes anordningen igen. Såsom man kan se reducerades den nödvändiga effekten för att erhålla överföring med flera dB. Även maskmarginalen förbättras med det kompenserande nätverket. Förbättringen på en modul där det kompenserande nätverket lagts till kan ses när figur 5 och figur 6 jämförs med varandra.

I figur 7 kan man se att det elektriska kompenseringsnätverket modifierar pulsformen till en mycket mer ideal fyrkantvågform.

Till att börja med mäste man inse att EA-modulatorn har detta inbyggda problem med mönsterberoende.

Uppfinningen är att använda ett kompenserande elektriskt filter i drivkretsen till en elektroabsorptionsmodulator. 10 15 20 25 30 . "'/ _ é, (_71 P-.J UC 42:. illa (_: Drivkretsen kan representeras av ett högpassfilter med ett nollställe inom området 0,3-1,2 GHz, företrädesvis kring 0,6 GHz och en pol vid en 10 - 50 % högre frekves, företrädesvis kring 20 %, och bör vara utformad för att kompensera för mönsterberoendet som ses i den specifika EA-modulatorn.

Om nollstället valdes att vara 0,6 GHz, då bör polen väljas att vara 0,72 GHz när det föredragna värdet på 20 % högre frekvens väljs.

Drivkretsen enligt uppfinningen används företrädesvis för tillämpningar där modulationsfrekvensen är högre än 8 GHz.

Det kompenserande nätverket kan även läggas till innan en linjär förstärkare eller vara integrerad i DFB-EA i sig eller på dess undre bärare.

Figur 8 är ett exempel på en elektrisk realisering av uppfinningen.

En standardkrets består av en drivkrets med en elektro- absorptionsmodulator (benämnd BAM i figuren) med 50 ohms utgàngsimpedans som arbetar som en omvänt förspänd diod och har ett parallellkopplat matchningsmotstànd. Uppfinningen är implementerad som en induktor L2 och ett motstånd R2. Ett typiskt värde pà R2 är 200 ohm och ett typiskt värde på L2 är 30 nH. Uppfinningen kan naturligtvis implementeras pà ett annat sätt, såsom är uppenbart för en fackman inom omrâdet, till exempel kan filtret implementeras genom att använda en kapacitans parallellkopplad med ett motstånd, där filtret är kopplad i serie mellan drivkretsen och EA-modulatorn.

Ett valfritt andra högfrekvensnätverk kan realiseras genom att använda Rl och Ll, där Ll bör vara kring 7 nH och Rl även är 200 ohm. Det valfria andra högfrekvensnätverket kan representeras av ett högpassfilter med ett nollställe i 10 LN #3 S3 .fn miss. _: a omrâdet 1,5-8 GHz, företrädesvis kring 2,4 GH! Och en P°l vid 10 - 50 % högre frekvens, företrädesvis kring 20 %- Om nollstället valdes till att vara 2,4 GHz, då bör Polen Vara 2,88 GHz när det föredragna värdet pà 20 % högre frekvens väljs.

Figur 9 visar en typisk överföringsfunktion hos det visade blockdiagrammet i figur 2. Överföringsfunktionen i figur 9 kan skrivas som: S 1+---- oßz-Äïqíïlí där s=jø och m=24f + 2nQ75 Figur 10 visar överföringsfunktionen hos det visade blockdiaqrammet i figur 3.

Claims (10)

10 15 20 25 528 4 4 5 Patentkrav

1. En drivkrets för drivning av en elektroabsorptions- modulator, kännetecknad av att drivkretsen innefattar en elektrisk krets för högfrekvsensframhävning för att kompensera för en làgfrekvensframhävning hos elektroabsorptionsmodu- latorn, där den elektriska kretsen för högfrekvensframhävning innefattar åtminstone ett första filter som har ett nollställe i området 0,3-1,2 GHz och en pol vid en 10 till 50 % högre frekvens.

2. Drivkretsen enligt patentkravet 1, varvid det första filtret har ett nollställe vid ungefär 0,6 GHz och en pol vid en ungefär 20 % högre frekvens.

3. Drivkretsen enligt något av patentkraven l-2, varvid den elektriska kretsen för frekvensframhävning ytterligare innefattar ett andra filter som har ett nollställe i området 1,5 till 8 GHz och en pol vid en 10 till 50 % högre frekvens.

4. Drivkretsen enligt patentkravet 3, varvid det andra filtret har ett nollställe vid ungefär 2,4 GHz och en pol vid en ungefär 20 % högre frekvens.

5. Drivkretsen enligt något av patentkraven 3-4, varvid det andra filtret är realiserat i en drivkrets parallellt med elektroabsorptionsmodulatorn och innefattar ett motstånd och induktor kopplade i serie.

6. Drivkretsen enligt något av patentkraven 1-5, varvid det första filtret är realiserat i en drivkrets parallellt med elektroabsorptionsmodulatorn och innefattar ett motstånd och induktor kopplade i serie.

7. Drivkretsen enligt nagot av patentkraven 1-5, varvid det första filtret är realiserat i en drivkrets i serie med 10 528 Åfffš-Äš elektroabsorptionsmodulatorn och innefattar ett motstånd och kapacitans parallellkopplade.

8. B. Drivkretsen enligt något av föregående patentkrav, varvid modulationsfrekvensen hos elektroabsorptionsmodulatorn är högre än 8 GHz.

9. ~ Drivkretsen enligt något av föregående patentkrav, varvid elektroabsorptionsmodulatorn är integrerad med en laser.

10. Användningen av en drivkrets för att driva en elektroabsorptionsmodulator, kännotecknad av att drivkretsen innefattar särdragen enligt något av patentkraven 1-9.