10Gb_sEML_TOSA及其在中长距离光通信中的应用.docVIP

中文核心期刊 及其在中长距离光通信中的应用 10Gb/s EML-TOSA 丁国庆，陈留勇，刘 让，杨 明，胡长飞 （武汉华工正源光子技术有限公司，武汉 430223） 要：介绍了 10Gb/ s EML- TOSA的工作原理、主要结构和性能；通过调测和比较，给出了 EAM的“1”码电 摘 平和峰 - 峰调制电压最佳条件；分析、讨论了 10Gb/ s EML- TOSA 的动态谱宽、眼图、色散容限和阻抗匹 配等问题；指出了 10Gb/ s EML- TOSA具有动态谱宽较小，色散代价较小的特点，在中、长距离实用化光通 信中将有广泛的应用。 关键词：EML（LD+EAM）；激子吸收；动态谱宽；啁啾因子；色散代价 中图分类号：TN929.11 文献标识码：A 文章编号：1002-5561（2012）02-0004-04 10Gb/s EML-TOSA and Its application in the medium-long distance optical communications DING Guo-qing, CHEN Liu-yong, LIU Rang, YANG Ming, HU Chang-fei (Wuhan Huagong Genuine Optics Technology Co., Ltd, Wuhan 430223,China) Abstract：The work principle, subassembly structure, main performance of 10Gb / s EML TOSA were intro- duced ,According to test results and comparing, They have given out of 1 code level and the peak to peak modulation voltage optimum condition for EAM ；The dynamic spectrum, eye diagram, dispersion tolerance and impedance matching problems of 10Gb/s EML TOSA have analysed and discussed；They have pointed out that the dynamic spectral width and the dispersion Penalty for 10Gb/s EML TOSA is smaller. Key words: EML(LD+EAM);exciton absorption;dynamic spectrum width;chirp factor;dispersion penalty 0 引言 半导体激光器在高速（10Gb/s）直接调制时， 将产 生频率啁啾。 为此，在高速、中长距离光传输系统中， 一般采用频率啁啾因子很小的铌酸锂（LiRbO3）外调制 器或半导体电吸收调制器（Electro Absorption Modula- tor，EAM），EAM 和 LD 等集成在一起,称 EML 器件，再 和其它元器件集成在一起，并采用 TOSA 型式的封装， 就是 10Gb/s EML-TOSA。 1 调制器工作原理和基本结构 我们知道，光通信系统传输距离主要与衰减和色 散相关。 当系统传输速率很高时，传输距离不仅受到 衰减的限制，也受到光纤色散的限制。 光通信系统的 色散，与光纤色散率、长度和调制光谱宽度等有关。 对 直接调制的半导体激光器， 由于存在频率啁啾， 光谱 展宽，色散代价增??，误码增加，传输距离受到色散限 制。 因此，对传输速率 10Gb/s 及中长传输距离的用的 光发射组件，不采用直接调制的 LD，而采用频率啁啾 较小的半导体外调制方式。 根据物理机制、 材料和结构的不同 ， 激 光外调制 有多种方式。 半导体光强度调制方式比较简单，主要 由半导体光激射区、 电阻隔离区和光调制区构成，具 有体积小、结构简单、调制电压低和使用方便等特点。 半导体光强度的外调制 是基于 1958 年氟 兰兹- 开尔迪希（Franz-Keldysh）发现的半导体材料在电场下 光吸收边变化的效应。 该效应为：当光调制器的光波 导区施加电压时，产生电场，其材料发生能带倾斜，导 致能带隙宽度“ 收缩”， 这时， 输入信号光子能量如大 于该“收缩”的能带隙宽度时，将发生光吸收，结果，输 EML-TOSA 中的 EAM 具有驱动电压低、 频率啁 啾小、易于和 LD 集成、传输带宽宽和体积小等优点[1]， 已成为高速、 中长距离光通信核心网、 接入网中的关 键部件。 本文将介绍光波长为