专利名称：用于电吸收调制器的驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及如权利要求1所限定的用于驱动电吸收调制器的驱动电路，以及如权利要求10所限定的驱动电路的使用。
背景技术：
电吸收调制器(EA调制器)使用半导体中的电吸收来调制光信号。常见的应用是生成用于光纤传输的光信号。连续波(CW)激光器用来生成光，而EA调制器用于将高速调制附加在激光器的输出上。很常见的是，将激光器和调制器二者集成在同一衬底上。典型地，激光器是单频激光器(DFB或DBR)。EA调制器常用于单模光纤上的高速长距离传输(＞40km)。
对于长距离通信，需要高输出光功率。为增大输出功率，使用至EA的高输入光功率，并且使用短调制器以使损耗最小化。然而，可以看到当输入功率增大时输出信号劣化。这一点的实例在图1中示出。这里，0.8ns“0”之后是0.8ns“1”的方波模式被施加至EA调制器。初始峰由电驱动器的某个HF峰化所生成。然而，初始峰之后是信号的相对缓慢的上升。这可能由EA调制器的局部加热和冷却所引起。吸收将随着温度的增大而增大。测试已经表明来自不同厂商的调制器都具有此特性，所以可推断这是EA调制器的普遍问题，尽管不同的设计可能使问题缓解或者加剧但是依然如此。对于长距离传输，在调制器上需要较高的功率和较高的反向偏置，这加剧了该问题。
此缓慢上升将引起独立于输出波形的模式，该模式将引起发射器性能损失并因此降低传输质量。用光学眼测得的发送信号的质量也将表明，所测得的质量波罩余量(mask margin)的质量被劣化。
然而，较低的激光功率或较长的调制器将缓解该问题。
发明内容
本发明的目的是从与上述现有技术的装置相比的电吸收调制器中提供较好的光输出信号。
通过提供如权利要求1的特征部分所限定的驱动信号来实现此目的。
还通过使用如权利要求10的特征部分所限定的驱动电路来实现此目的。
本发明的优点是获得较好的特性。
图1示出了根据现有技术的波形随着功率增大而劣化的实例。
图2示出了补偿电网络的实例。
图3示出了补偿网络和峰化网络的组合。
图4示出了在现实装置上测得的从补偿网络所产生的改进的实例。
图5示出了无补偿网络的实例。
图6示出了有补偿网络的与图5中的装置相同的装置。注意1电平上的噪声减小并且至中央波罩的余量变大。
图7示出了两个示波器画面，其中八个连续的1之后是八个连续的零。左边是无补偿网络的发射器，右边是增加了补偿网络的发射器。
图8是本发明的电实施的实例。
图9是图2所示框图的典型传递函数。
图10是图3所示框图的传递函数。
具体实施例方式
图1示出了作为时间的函数的来自EA调制器的光功率输出。脉冲周期是1.8ns。输入功率以曲线1、2、3和4的顺序增大。
所观察到的EA的行为是非线性的。然而，该行为可由线性一阶低通滤波器来良好地调制。因此，可以使用电滤波器来相当好地补偿该行为。
这一点的实例在图2中示出。此网络对减小滤波器行为很有效。典型地，滤波器应具有约1GHz的高频截止。也可使用更高阶的滤波器，但一阶滤波器看起来足矣。
可还通过增加高频峰化来进一步增强发射器性能。对于10GHz传输，适当的截止频率约为3GHz。这一点的实例在图3中示出。峰化是现有技术，但它与补偿网络相结合则特别有利。有补偿网络和无补偿网络的现实装置之间的比较在图4中示出。在图4中，首先在没有补偿网络的情况下测量现实装置，并且在0km光纤和90km光纤之后测量灵敏度(由具有空心方块的线表示)。在增加了补偿网络之后，再次测量该装置。可以看到，获得传输所需的功率减少了若干dB。
而且，利用补偿网络得以改进波罩余量。当比较图5与图6时，可看到增加了补偿网络的模块上的改进。
在图7中，可看到电补偿网络将脉冲形状修改为理想得多的方波形状。
首先必须认识到，EA调制器具有依赖于模式的这一固有问题。
本发明在电吸收调制器的驱动电路中使用补偿电滤波器。可用高通滤波器来表示驱动电路，该高通滤波器的零点在0.3-1.2GHz范围内，优选地在0.6GHz左右，而极点在10-50％的较高频率处，优选地在20％左右，并且驱动电路应设计为补偿在特定EA调制器中看到的模式依赖。
如果零点选择为0.6GHz，则当选择20％的较高频率的优选值时，极点应为0.72GHz。
本发明的驱动电路优选地用于调制频率高于0.8GHz的应用。
也可以在线性放大器之前增加补偿网络，或将补偿网络集成在DFB-EA本身中或它的子载体上。
图8是本发明的电实施的实例。
标准电路包括具有50ohm输出阻抗的驱动电路，电吸收调制器(图中以EAM表示)起到反向偏置二极管的作用并且具有并联的匹配电阻器。本发明以电感器L2和电阻器R2来实施。R2的典型值为200ohm，而L2的典型值为30nH。本领域的技术人员明白，本发明当然可以以不同的方式实施，例如可使用与电阻器并联的电容器来实施滤波器，其中该滤波器串联连接在驱动器与EA调制器之间。
可使用R1和L1来实施任选的第二高频网络，其中L1应在7nH左右，而R仍为200ohm。可用高通滤波器来表示任选的第二高频网络，该高通滤波器的零点在1.5-8GHz范围内，优选地在2.4GHz左右，而极点在10-50％的较高频率处，优选地在20％左右。
如果零点选择为2.4GHz，则当选择20％的较高频率的优选值时，极点应为2.88GHz。
图9示出了图2中所示框图的典型传递函数。图9中的传递函数可写为0.82=1+s2π0.61251+s2π0.75]]>其中s＝jω，ω＝2πf图10示出了图3中所示框图的传递函数。
权利要求
1.一种用于驱动电吸收调制器的驱动电路，其特征在于所述驱动电路包括补偿所述电吸收调制器的低频增强的高频增强电路。
2.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述高频增强电路至少包括第一滤波器，所述第一滤波器的零点在0.3-1.2GHz范围内，而极点在10-50％的较高频率处。
3.根据权利要求2所述的驱动电路，其中所述第一滤波器的零点在约0.6GHz处，而极点在约20％的较高频率处。
4.根据权利要求2或3所述的驱动电路，其中所述频率增强电路还包括第二滤波器，所述第二滤波器的零点在1.5-8GHz处，而极点在10-50％的较高频率处。
5.根据权利要求4所述的驱动电路，其中所述第二滤波器的零点在约2.4GHz处，而极点在约20％的较高频率处。
6.根据权利要求4或5所述的驱动电路，其中所述第二滤波器与所述电吸收调制器并联地实施在驱动电路中，并且包括串联耦合的电阻器和电感器。
7.根据权利要求2至6中任一权利要求所述的驱动电路，其中所述第一滤波器与所述电吸收调制器并联地实施在驱动电路中，并且包括串联耦合的电阻器和电感器。
8.根据任一前述权利要求所述的驱动电路，其中所述电吸收调制器的调制频率高于8GHz。
9.根据任一前述权利要求所述的驱动电路，其中所述电吸收调制器与激光器集成。
10.一种用于驱动电吸收调制器的驱动电路的用途，其特征在于所述驱动电路包括根据权利要求1至9中任一权利要求所述的特征。
全文摘要
本发明涉及用于驱动电吸收调制器的驱动电路及其用途。该驱动电路包括补偿电吸收调制器的低频增强的高频增强电路。优选地，该高频加重电路至少包括第一滤波器，该第一滤波器的零点在0.3－1.2GHz范围内，而极点在10－50％的较高频率处。
文档编号G02FGK1981234SQ200580019403
公开日2007年6月13日 申请日期2005年5月13日 优先权日2004年5月13日
发明者埃德加德·戈巴, 亨利克·阿尔费尔特, 克里斯特·弗勒伊德 申请人:菲尼萨公司