基于调制器的40GHz宽带调制光源的设计.pdfVIP

第 27 卷 　第 12 期 半 　导 　体 　学 　报 Vol . 27 　No . 12 2006 年 12 月 C H IN ES E J O U RN AL O F S EM I CON D U C TO RS Dec . ,2006 基于 L i NbO3 调制器的40 GHz 宽带调制光源的设计 祝宁华 　黄亨沛 　谢 　亮 　刘 　宇 　曾雄文 ( 中国科学院半导体研究所 集成光电国家重点实验室 , 北京 　100083) 摘要 : 介绍了基于 LiN bO3 电光强度调制器的40 GHz 宽带调制光源的设计. 对其中的关键技术 ,如直流激光器稳 态工作 、调制器输出功率稳定性 、频率响应预失真补偿以及整体设计等逐一加以分析 ,并提出解决方案. 成功实现 了基于 LiN bO3 电光强度调制器的宽带调制光源 ,并对该高速光源进行了一系列性能和指标测试. 光源的频率响应 3dB 带宽达到 40 GHz ,可用于 40 GHz 频率范围内光电子器件频率响应特性测试 , 同时也满足 SD H/ SON E T 传输实 验要求. 关键词 : 光通信 ; 宽带光源 ; LiN bO3 电光调制器 ; 频率响应 EEACC : 4250 中图分类号 : TN 29 　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : 02534 177 (2006) 122 17806 解决方案. 测试结果表明光源带宽达到 40 G Hz , 可 1 　引言 用于 40 G Hz 频率范围内光电子器件频率响应特性 测试 , 同时也满足 SD H/ SON E T 传输实验要求. 近年来 , 光纤通信系统不断向着更大容量 、更高 速率 的方 向发展. 目前 , 光通信单路带宽 已达到 2 　40 GHz 宽带调制光源的设计 10 Gbit / s , 以此 为 基 础 的 N ×10 G 波 分 复 用 ( W D M ) 系统 已被广泛商用[ 1 ] . 同时, 单路带 宽 调制光源的基本功能为进行电光转换 ,它主要 40 Gbit / s 系统已成为下一个发展 目标. 光纤通信系 由直流光源 、电光调制以及射频放大三部分和外围 统 的构 成 离 不 开 宽 带 光 源 的支 持 , 因此 对 于 辅助电路构成 ,结构框图如图 1 所示. 其中 ,直流激 40 Gbit / s 宽带调制光源的研究正成为当前的热点. 光器为 LiN bO3 电光调制器提供高功率的稳定光输 光纤通信常用的宽带光源有直接调制激光器 、 入 , 电信号经射频放大器放大并输入电光调制器 ,偏 电吸收调制器和 L iN b O3 电光调制器[ 2 ] . 直调激光 置控制器对调制器的直流偏置 、射频放大器的输入 器虽然具有方便 、经济等优点, 但其 3dB 带宽很难 输出偏置以及增益进行调整 , 以达到所需的要求. 由 超过 30 G Hz [ 3 ] . 而且直接调制具有很大的局限性 , 于光源由多部分组成 , 因此每部分关键器件的选择 难以达到大的消光比和长的传输距离[ 3 ] . 电吸收调 至关重要 ,对于仪器整体性能的好坏起着决定性作 制器响应速度高 、体积小 、驱动电压低 ,且便于集成. 用. 为此 ,我们选取 J D SU 公司的蝶形封装 D FB 激 但 目前 40 Gbit / s 高速 电吸收调制器集成光源 尚未 光器 CQ F935/ 508 作为直流光源 ,其最大输出功