隨著網絡速率的增高,如何設計出滿足高速率要求的高性能光電轉換器件成為網絡技術發展的關鍵,而低噪聲是光電轉換器件的重要特性。本文以T-48光電轉換模塊為例,介紹噪聲的產生機理以及通過屏蔽、射頻仿真以及偏置電流控制等降低噪聲的方法。

模塊描述

激光二極管驅動器和PIN二極管接收器二維陣列采用倒裝片技術分別與垂直腔面發射激光器(VCSEL)和PIN光電二極管邦定在一起。這種高集成度的模塊主要應用于機架到機架的傳輸、路由器互聯、交換機、服務器和存儲區域網絡。

-12最常見,但許多用戶要求得到10^-15或更低的誤碼率。對于通過封裝進入發送IC、經過光纖鏈路,再到接收IC,最后輸出至封裝(見圖2)的整個信號鏈接,BER規范允許的信號抖動最大值為100ps。仿真表明每塊IC會產生20ps的抖動,因此每個模塊封裝引起的信號抖動不能超過30ps。

IC設計

VCSEL和PIN光電二極管

半導體激光器,該激光器產生一束圓形、垂直于其P-N節的低發散光束。在VCSEL中光線是垂直傳播而邊緣發射半導體激光器是側向傳播。在垂直方向上,激光器的腔體可與激光的波長相匹配,而且有了這個小腔,器件的增益帶寬就只支持單一縱向模式。VCSEL是唯一可使用光刻技術進行二維陣列加工的激光器。

散熱片。

作者:Rick Thompson

硬件ASIC總裁

TeraConnect公司

Michael Brunolli

首席技術主管

NurLogic設計公司