光纖連接實(shí)現(xiàn)10Gb/s發(fā)射機(jī)新設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)方法
短跨距（Short Reach）10Gb/s發(fā)射機(jī)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,一直是采用由50Ω激光二極管激勵(lì)器（laser diode driver,LDD）供電的直接調(diào)制激光器（direct modulation laser, DML）模塊。DML是由一個(gè)50Ω激光二極管以及與其封裝在一個(gè)模塊中的熱電冷卻器（thermoelectric cooler,TEC）和附加元件所組成。高頻數(shù)據(jù)一般通過(guò)一個(gè)GPO連接器耦合到該模塊。
LDD通常單獨(dú)封裝在一個(gè)陶瓷外殼中。如圖1所示,采用50Ω?jìng)鬏斁�設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)元件的互連。GPO連接器內(nèi)部的阻抗在很寬的帶寬范圍內(nèi)被專門做成50Ω,以為傳輸線提供正確的終端負(fù)載。
一般需要對(duì)傳輸線進(jìn)行反向終接（Back Termination）,以防止來(lái)自DML的信號(hào)反射返回激光器并使光眼（OpticalEye）產(chǎn)生劣化。由于LDD的輸出端存在較大的電壓擺幅（通常為3～4V）,因此必須采用AC耦合以為L(zhǎng)DD留有足夠的峰值儲(chǔ)備（headroom）。若想滿足今天對(duì)10Gb/s模塊的要求,這種傳統(tǒng)的方法存在以下一些缺陷：
● 傳輸線的反向終接會(huì)產(chǎn)生額外的功耗;
● 與3V電源不兼容的電壓擺幅為通過(guò)采用低電源電壓來(lái)降低功率的做法設(shè)置了障礙;
● 在模塊（特別是DML）中采用封裝式元件的做法增加了元件成本,并制約了壓縮總體尺寸的能力;
● 有些生產(chǎn)工序（比如RF連接器配合）無(wú)助于大批量生產(chǎn),因此限制了降低制造成本;
● 人們通常不希望在LDD輸出端進(jìn)行AC耦合,因?yàn)檫@樣做會(huì)使那種能夠在較寬的數(shù)據(jù)率范圍工作的模塊的設(shè)計(jì)變得更加困難。
新方法
一種通常被稱作“聯(lián)合封裝”（copackaging）的新方法把LDD和激光二極管（均為芯片形式）緊挨在一起安裝,使得這兩個(gè)元件之間的間隔小到無(wú)需采用傳輸線技術(shù)。該方法力爭(zhēng)將與互連相關(guān)的電感和電容降到能夠滿足獲得足夠的10Gb/s傳輸質(zhì)量的水平上。
