DR4發(fā)射器PIC的主要特性總結(jié)見下表1。
表1-AL112-DR4-Z60 PIC的主要特性
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特性 |
描述 |
備注 |
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整體芯片尺寸 |
2.9 mm × 6.4 mm |
無光輸入和輸出光纖 |
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芯片厚度 |
400 μm ± 10 μm |
沒有銅柱 |
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450 μm ± 10 μm |
有銅柱 |
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激光輸入端口（2） |
設(shè)計(jì)用于與保偏光纖直接對(duì)接耦合（接口角度為8°） |
輸入信號(hào)必須TE極化 |
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光輸出端口（4） |
設(shè)計(jì)用于直接對(duì)接耦合到符合G.652.D或G.657.A2標(biāo)準(zhǔn)單模光纖（接口角度為8°） |
針對(duì)LBL單模光纖的耦合進(jìn)行了優(yōu)化 |
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調(diào)制器驅(qū)動(dòng)信號(hào)（Vp和Vn） |
差分、直流或交流耦合 |
片上端接（60 Ω差分） |
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RF偏置電壓（Vbias） |
片上添加（參見圖2和圖3） |
每個(gè)調(diào)制器可單獨(dú)調(diào)節(jié) |
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RF直流偏置電壓（Vdd） |
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Mach-Zehnder偏置控制 |
片上熱電移相器（TOPS） |
每個(gè)調(diào)制器兩個(gè) |
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TX輸出監(jiān)控探測(cè)器 |
互補(bǔ)片上分接MPD |
每個(gè)調(diào)制器兩個(gè) |
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電氣端子 |
帶SnAg焊料凸點(diǎn)的銅柱（詳見表3） |
適用于所有高速和低速信號(hào) |
Mach-Zehnder調(diào)制器
如下圖2所示，四個(gè)MZM分別由兩個(gè)差分RF信號(hào)（標(biāo)有 “Vp”和 “Vn”）驅(qū)動(dòng)，這兩個(gè)信號(hào)在芯片上被端接到調(diào)制器遠(yuǎn)端的 60 Ω 負(fù)載上。除了兩個(gè)RF驅(qū)動(dòng)電壓外，每個(gè)調(diào)制器的低速端還需要施加一個(gè)正直流偏置電壓（“Vbias”），如圖2和圖3所示，以反向偏置光電調(diào)制器的p-n結(jié)。
圖2 -帶TOPS和監(jiān)測(cè)PD的單Mach-Zehnder調(diào)制器
MZM可以用DC耦合或AC耦合差分RF信號(hào)驅(qū)動(dòng)。直流耦合信號(hào)可以直接連接到“Vp“和“Vn“端子。在這種情況下，與Vdd的連接（即內(nèi)部60 Ω端接電阻的中點(diǎn)）應(yīng)懸空，如圖3（a）所示。
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（a）使用直流耦合驅(qū)動(dòng)信號(hào) |
（b）使用交流耦合驅(qū)動(dòng)信號(hào) |
（c）帶集電極開路驅(qū)動(dòng)器 |
圖3 -單個(gè)Mach-Zehnder調(diào)制器的電氣連接
當(dāng)使用交流耦合RF驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，需要將兩個(gè)信號(hào)的直流電平設(shè)置為任意固定電壓，這可以通過向調(diào)制器內(nèi)部60 Ω端接的中點(diǎn)施加共模直流偏置電壓（“Vdd“）來實(shí)現(xiàn)。為方便起見，可將直流電壓選擇為0 V，如圖3（b）所示。不需要外部的“偏置T”。
此外，當(dāng)調(diào)制器使用集電極開路驅(qū)動(dòng)器工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)器的輸出級(jí)可以通過向 “Vdd”施加直流電壓來偏置，如圖3（c）所示。
在任一情況下，偏置電壓“Vbias“應(yīng)大于兩個(gè)RF信號(hào)相對(duì)于地的最大正電壓。為實(shí)現(xiàn)最佳工作狀態(tài)，建議將“Vbias“設(shè)置為比RF驅(qū)動(dòng)信號(hào)的平均直流電平高1.5 V。
每個(gè)Mach-Zehnder調(diào)制器的工作點(diǎn)都可以通過兩個(gè)可調(diào)熱電光學(xué)移相器（TOPS）單獨(dú)控制(TOPS；詳見第7節(jié)）。每個(gè)Mach-Zehnder調(diào)制器輸出端的兩個(gè)互補(bǔ)分接監(jiān)控光電探測(cè)器（分接MPD）（見圖1中的 “MPD_L_n”和 “MPD_R_n”）可以為調(diào)制器工作點(diǎn)的調(diào)整提供反饋。建議為兩個(gè)分接監(jiān)控光電探測(cè)器分別施加1 V至2 V的反向偏壓，以避免MPD響應(yīng)飽和。
每個(gè)Mach-Zehnder調(diào)制器的互補(bǔ)光輸出端接至另一個(gè)光電檢測(cè)器（“MPD_C_n“;參見圖2），該光電檢測(cè)器可用于監(jiān)測(cè)每個(gè)調(diào)制器的平均光輸出功率。
