保持收發(fā)器的平均光功率和消光比

1、保持收發(fā)器的平均光功率和消光比2006年5月18日14:26來源：光波通信作者：GrainLyon由于光模塊尺寸、面積的減小，再加上整個系統(tǒng)中模塊間距更加接近，模塊工作時的周邊溫度也升高了。例如：小尺寸可插拔(SFFSFP)光模塊的采用，使得線路卡上的模塊密度更高。模塊高密度安裝所帶來的溫度升高，對光模塊的性能影響很大，因為激光器的特性隨溫度變化而變化，在設(shè)計這些低成本的SFFSFP光模塊時，必須仔細(xì)考慮激光器參數(shù)與溫度之間的關(guān)系。在設(shè)

2、計SFFSFP光模塊時，有兩個十分重要的光學(xué)參數(shù)要考慮：平均光功率和消光比（re）。這些光學(xué)參數(shù)來自激光二極管的光功率電流曲線的斜率和閾值電流。激光器的性能表現(xiàn)出來的特點就是參數(shù)隨溫度而變化。必須了解它們，而且要控制和保持系統(tǒng)的正常指針。即：SFFSFP模塊在電路板的整個工作溫度范圍內(nèi)，平均光功率和消光比re保持穩(wěn)定。保持平均光功率當(dāng)激光二極管內(nèi)－珀（FabryPerot）腔中的光學(xué)增益超過腔體端反射面的損耗時，激光器就會激射出相干的

3、光信號，臨界時激光器中的電流稱為閾值電流（Ith）。隨溫度升高激光器腔體中的光學(xué)增益會降低，由于腔體內(nèi)光學(xué)增益降低，激光器就需要更大的注入電流來獲得相干光輸出（圖1），結(jié)果激光器的閾值電流就升高了。(圖2)點擊此處查看全部新聞圖片眾多的激光器驅(qū)動器中都有APC電路，只要激光器和背光檢測二極管之間的光電轉(zhuǎn)換比率保持不變，閉路的APC電路就能很好地工作，克服溫度變化或者激光器老化所引起的閾值變化，使得激光器的平均光功率能夠保持不便。另外還

4、有一些補償方法，如：“熱敏電阻法”或“數(shù)字查表法”，他們都可以用于保持平均光功率的穩(wěn)定，由于是“開環(huán)”方式（沒有反饋），所以它們無法補償激光器老化而引起的閾值電流的變化。(表2)中的數(shù)據(jù)是用MAX3863激光器驅(qū)動芯片和邊緣發(fā)光激光器測試的。APC電路通過增大激光器偏流保持背光檢測光電二極管獲得的光電流穩(wěn)定。在溫度變化的整個范圍內(nèi)，背光檢測二極管中的電流只變化了8微安，對應(yīng)于平均激光器光功率的變化應(yīng)當(dāng)小于1%。但是，表2中的數(shù)據(jù)卻顯示光

5、功率變化比較大，這是因為不止光電管電流這一個因素關(guān)系到實際測量出來的光功率的變化。表2點擊此處查看全部新聞圖片實際測量出來的平均光功率的變化偏大的原因是：背光檢測二極管的響應(yīng)度、激光器管芯與背光檢測二極管之間的耦合效率，以及管芯激光器同引出光纖之間的耦合效率發(fā)生了變化。對這些因素的補償比較困難，因為對每只激光器或系統(tǒng)，這些參數(shù)不是按照同一規(guī)律變化的。例如：激光器管芯同引出光纖之間的耦合效率隨溫度的變化就有可能升高，也可能降低?？紤]到這些