1.引言

隨著信息化的快速發(fā)展，人們的工作、生活、娛樂離不開網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)如今無線網(wǎng)絡(luò)盛行的同時(shí)，人們對(duì)有線網(wǎng)絡(luò)的速度的要求也越來越高。現(xiàn)在的有線傳輸基本都采用光纖傳輸，光節(jié)點(diǎn)離我們?cè)絹碓浇Ｃ總€(gè)光節(jié)點(diǎn)上，都需要一個(gè)光收發(fā)模塊，激光二極管這個(gè)模塊中起到電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)用以傳輸。對(duì)于速度比較高的發(fā)射模塊，我們選用半導(dǎo)體激光器來發(fā)光，常用的激光器有FP、DFB和VCSEL三種。因?yàn)椴煌吞?hào)的激光二極管，他的規(guī)格性能都不相同，因此對(duì)于不同型號(hào)的二極管，他的匹配網(wǎng)絡(luò)也不相同。因此，在設(shè)計(jì)一個(gè)光發(fā)射器時(shí)，為了得到良好的光眼圖，用RC網(wǎng)絡(luò)來補(bǔ)償由于激光二極管封裝引起的寄生電感，本文簡(jiǎn)要分析這些寄生參數(shù)，重點(diǎn)討論補(bǔ)償方法和思路。

2.激光器RC補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)介紹

在設(shè)計(jì)一個(gè)光模塊時(shí)，激光驅(qū)動(dòng)器調(diào)制接口電路是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心，眼圖質(zhì)量是衡量光收發(fā)模塊發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果的重要指標(biāo)。在滿足相關(guān)應(yīng)用的眼圖模板要求之外，系統(tǒng)客戶總是希望模塊的發(fā)射眼圖具有更高百分比的余量、更低的噪聲和抖動(dòng)。

設(shè)計(jì)需要的激光二極管都用封裝好的TOSA,TOSA的金屬打線和環(huán)氧金屬接觸導(dǎo)致寄生電感和寄生電容的產(chǎn)生，影響信號(hào)完整性的因素主要是寄生串聯(lián)電感L和寄生并聯(lián)電容C,如圖1所示考慮寄生參數(shù)的激光二極管。基于這些寄生參數(shù)以及激光器非線性行為的影響，送入激光驅(qū)動(dòng)器的階躍信號(hào)經(jīng)過激光器會(huì)產(chǎn)生失真。激光器以及外部元件的寄生電感和寄生電容會(huì)降低邊沿速率，導(dǎo)致抖動(dòng)增大，寄生電感有時(shí)還會(huì)引起高頻振鈴。為了減少由寄生電感所產(chǎn)生的高頻電流信號(hào)，并聯(lián)一個(gè)旁路RC匹配濾波網(wǎng)絡(luò)來減輕或消除這種現(xiàn)象。

在低速（155Mb/s以下）的情況下，電路不需要RC網(wǎng)絡(luò)，只有在高速的情況下，才需要RC網(wǎng)絡(luò)。

3.RC補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)

對(duì)于MAX3656來說，他的調(diào)制輸出最佳驅(qū)動(dòng)負(fù)載RD為15Ω，它與激光二極管采用直流耦合的方式連接。將激光驅(qū)動(dòng)器與激光二極管直流耦合接口電路調(diào)制輸出OUT+支路進(jìn)行交流等效，LD作為終端負(fù)載，RL為激光器的動(dòng)態(tài)內(nèi)阻，與流過其電流IL成反比關(guān)系，在線性工作區(qū)激光器RL一般為4~6Ω，當(dāng)速率在幾百幾千兆以上時(shí)，考慮到激光二極管寄生電容的影響，則該時(shí)域等效電路如圖2所示，頻域等效電路如圖3所示。

由電路理論可知：

由1.8式可知，當(dāng)時(shí)，H（jw）≈1,即當(dāng)RF、C及信號(hào)頻率滿足以上條件是，該信號(hào)不失真。在實(shí)際的高速率信號(hào)電路設(shè)計(jì)中，RF的取值不大于100Ω，C的取值不大于10pF.

對(duì)于激光發(fā)射器來說，眼圖的質(zhì)量很正常，在我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)光發(fā)射器時(shí)，會(huì)遇到很多的問題，如過沖，下沖或振鈴等。在解決光信號(hào)的過沖、下沖等這些實(shí)際問題時(shí)，負(fù)載阻抗要基于時(shí)間常數(shù)做調(diào)整，根據(jù)它的上升時(shí)間以及過沖或欠沖幅度做調(diào)整，選擇適當(dāng)?shù)腞F來減緩過沖或下沖問題。

4.結(jié)論

激光驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)激光二極管發(fā)光，他們的接口電路很重要也很難上手，不同的激光二極管，他們的寄生參數(shù)也不相同，在實(shí)際的應(yīng)用中，除了理論值，也要根據(jù)他們的實(shí)際問題去改善，偏置電流的大小要滿足，上升時(shí)間組都，對(duì)于過沖或欠沖及振鈴問題，改變RF,C的大小。