CN209562560U

CN209562560U - 一种用于mzm调制器单端驱动的驱动器、光发射次模块、光传输模块和dwdm系统

Info

Publication number: CN209562560U
Application number: CN201920455000.9U
Authority: CN
Inventors: 王宗旺; 夏晓亮
Original assignee: Hangzhou Core Hard Optoelectronic Technology Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Core Hard Optoelectronic Technology Co Ltd
Priority date: 2019-04-04
Filing date: 2019-04-04
Publication date: 2019-10-29
Anticipated expiration: 2029-04-04

Abstract

本实用新型涉及无线通信技术领域，具体涉及一种用于MZM调制器单端驱动的驱动器，包括三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、高速电容C1、电流源Is、电源Vcc1以及电源Vcc2，MZM调制器第一臂光学移相器正极焊接有第一焊盘，第二臂光学移相器正极焊接有第二焊盘，第一焊盘经负载R2与电源Vcc2连接，第二焊盘经负载R3与电源Vcc2连接；待调制射频电信号输入三极管Q1的基极，三极管Q1集电极与电阻R1第二端以及高速电容C1第一端连接，三极管Q1发射极经电流源Is接地，电容C1第二端与第一焊盘连接。本实用新型的实质性效果是：MZM调制器的负载电阻同时作为驱动器的上拉电阻，不需要建立bias‑tee电路结构，能够显著降低功耗。

Description

一种用于MZM调制器单端驱动的驱动器、光发射次模块、光传输模块和DWDM系统

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，具体涉及一种用于MZM调制器单端驱动的驱动器、光发射次模块、光传输模块和DWDM系统。

背景技术

为了丰富人们日益增长的数据通信需求，数据中心吞吐量越来越大，而分散式的网络接入单元远近不一，为确保各类接入单元均能覆盖到，业界急需高速率长距离的光传输模块。然而，高速率带来更大的数据吞吐率的同时，也将导致色散效应加大，进一步影响传输距离的提升。马赫增德尔调制器(Mach-Zehnder Modulator)，即MZM调制器，可以实现较高的速率，单端驱动的MZM调制器还可以解决色散受限的问题，因此对于高速长距应用是个很好的研究方向。但目前的MZM调制器的驱动方案需要建立bias-tee电路，成本和功耗较高。

中国专利CN107003585A，公开日2017年8月1日，用于硅光子的差动TWE MZM驱动器，包括差动驱动器、第一和第二电容器以及第一和第二端子。差动驱动器包括共同地形成差动对的第一差动输出端和第二差动输出端。第一差动输出端DC耦合到TWE MZM的第一臂光学移相器的负极。第二差动输出端DC耦合到TWE MZM的第二臂光学移相器的负极。第一电容器将第二差动输出端AC耦合到第一臂光学移相器的正极。第二电容器将第一差动输出端AC耦合到第二臂光学移相器的正极。第一和第二端子分别耦合到第一或者第二臂光学移相器的负极和正极。但其结构仍然十分复杂，不利于元件的小型化。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：目前的MZM调制器成本和功耗较高的技术问题。提出了一种不使用bias-tee电路的成本更低且能耗更低的MZM调制器单端驱动的驱动器、光发射次模块、光传输模块和DWDM系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种用于MZM调制器单端驱动的驱动器，所述驱动器51包括三极管Q1、电阻R1、电流源Is以及电源Vcc1，光信号由MZM调制器的输入端口Lin输入，从MZM调制器的输出端口Lout输出，MZM调制器第一臂62光学移相器正极焊接有第一焊盘64，MZM调制器第二臂63光学移相器正极焊接有第二焊盘65，所述第一焊盘64经电阻R2与一直流电源Vcc2连接，所述第二焊盘65经电阻R3与电源Vcc2连接，所述第二焊盘65输入有直流信号；所述驱动器51经高速电容C1与MZM调制器耦合，待调制射频电信号输入三极管Q1的基极，三极管Q1集电极与电阻R1第二端以及高速电容C1第一端连接，电阻R1第一端与电源Vcc1连接，三极管Q1发射极经电流源Is接地，电容C1第二端与第一焊盘连接。通过调整供电电源Vcc1电压大小可以提高输出摆幅的上限，通过调整电流源Is的电流大小可以调整输出摆幅的大小。

作为优选，还包括放大器U1，所述放大器U1输入端输入待调制射频电信号，所述放大器U1输出端与三极管Q1基极连接。

作为优选，所述MZM调制器为LiNiO3 MZM调制器、InP MZM调制器或Si-P MZM调制器。

一种基于MZM调制器的光发射次模块，使用了如前述的一种用于MZM调制器单端驱动的驱动器，包括可调激光器41、光隔离器42、波长锁定器45和光纤44，所述可调激光器41出射的光信号经过光隔离器42与MZM调制器43的输入端口Lin连接，波长锁定器45与可调激光器41连接，MZM调制器43的输出端口Lout与光纤44连接，MZM调制器43由驱动器51驱动。

一种光传输模块，使用了如前述的一种基于MZM调制器的光发射次模块，包括发端时钟恢复模块31、MCU35、收端时钟恢复模块36和收端光学组件37，所述发端时钟恢复模块31以及收端时钟恢复模块36均与MCU35连接，发射端电信号输入发端时钟恢复模块31输入端，发端时钟恢复模块31输出端与光发射次模块33的驱动器51的输入端连接，驱动器51输出端与光发射次模块33输入端连接光发射次模块33输出端与发送光纤34连接，接收光纤38与收端光学组件37输入端连接，收端光学组件37输出端与收端时钟恢复模块36输入端连接。

作为优选，所述收端光学组件37为PIN二极管或雪崩二极管构成的接收模块。

一种用于无线前传的DWDM系统，由如前述的一种光传输模块构建，包括若干个AAU端光传输模块21、若干个DU端光传输模块22、若干个环形器、第一合分波器23、第二合分波器24和单模光纤27，所述AAU端光传输模块21与DU端光传输模块22一一配对，使用同一个信道，若干个AAU端光传输模块21的发送光纤34以及接收光纤38通过环形器与第一合分波器23连接，若干个若干个DU端光传输模块22的发送光纤34以及接收光纤38通过环形器与第二合分波器24连接，第一合分波器23与第二合分波器24通过单模光纤27连接，AAU端光传输模块21与终端AAU连接，DU端光传输模块22与局端的DU单元连接。

本实用新型的实质性效果是：MZM调制器的负载电阻同时作为驱动器的上拉电阻，不需要建立bias-tee电路结构，能够显著降低功耗，降低成本，利于大规模推广使用。

附图说明

图1为实施例一驱动器电路原理图。

图2为实施例一光发射次模块结构示意图。

图3为实施例一光传输模块结构示意图。

图4为实施例一DWDM系统结构示意图。

其中：21、AAU端光传输模块，22、DU端光传输模块，23、第一合分波器，24、第二合分波器，25、环形器，27、单模光纤，31、发端时钟恢复模块，33、光发射次模块，34、发送光纤，35、MCU，36、收端时钟恢复模块，37、收端光学组件，38、接收光纤，41、可调激光器，42、光隔离器，43、MZM调制器，44、光纤，45、波长锁定器，51、驱动器，62、MZM调制器第一臂，63、MZM调制器第二臂，64、第一焊盘，65、第二焊盘。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步具体说明。

实施例一：

一种用于MZM调制器单端驱动的驱动器，MZM调制器可选用LiNiO3 MZM调制器、InPMZM调制器或Si-P MZM调制器。如图1所示，本实施例中驱动器51包括三极管Q1、电阻R1、电流源Is以及电源Vcc1，光信号由MZM调制器的输入端口Lin输入，从MZM调制器的输出端口Lout输出，MZM调制器第一臂62光学移相器正极焊接有第一焊盘64，MZM调制器第二臂63光学移相器正极焊接有第二焊盘65，第一焊盘64经电阻R2与一直流电源Vcc2连接，第二焊盘65经电阻R3与电源Vcc2连接，第二焊盘65输入有直流信号；驱动器51经高速电容C1与MZM调制器耦合，待调制射频电信号输入三极管Q1的基极，三极管Q1集电极与电阻R1第二端以及高速电容C1第一端连接，电阻R1第一端与电源Vcc1连接，三极管Q1发射极经电流源Is接地，电容C1第二端与第一焊盘连接。通过调整供电电源Vcc1电压大小可以提高输出摆幅的上限，通过调整电流源Is的电流大小可以调整输出摆幅的大小。放大器U1输入端输入待调制射频电信号，放大器U1输出端与三极管Q1基极连接。

一种基于MZM调制器的光发射次模块，使用了如前述的一种用于MZM调制器单端驱动的驱动器，如图2所示，包括可调激光器41、光隔离器42、波长锁定器45和光纤44，可调激光器41出射的光信号经过光隔离器42与MZM调制器43的输入端口Lin连接，波长锁定器45与可调激光器41连接，MZM调制器43的输出端口Lout与光纤44连接，MZM调制器43由驱动器51驱动。

一种光传输模块，使用了如前述的一种基于MZM调制器的光发射次模块，如图3所示，包括发端时钟恢复模块31、MCU35、收端时钟恢复模块36和收端光学组件37，发端时钟恢复模块31以及收端时钟恢复模块36均与MCU35连接，发射端电信号输入发端时钟恢复模块31输入端，发端时钟恢复模块31输出端与光发射次模块33的驱动器51的输入端连接，驱动器51输出端与光发射次模块33输入端连接光发射次模块33输出端与发送光纤34连接，接收光纤38与收端光学组件37输入端连接，收端光学组件37输出端与收端时钟恢复模块36输入端连接。收端光学组件37为PIN二极管或雪崩二极管构成的接收模块。

一种用于无线前传的DWDM系统，如图4所示，由如前述的一种光传输模块构建，包括若干个AAU端光传输模块21、若干个DU端光传输模块22、若干个环形器、第一合分波器23、第二合分波器24和单模光纤27，AAU端光传输模块21与DU端光传输模块22一一配对，使用同一个信道，若干个AAU端光传输模块21的发送光纤34以及接收光纤38通过环形器与第一合分波器23连接，若干个若干个DU端光传输模块22的发送光纤34以及接收光纤38通过环形器与第二合分波器24连接，第一合分波器23与第二合分波器24通过单模光纤27连接，AAU端光传输模块21与终端AAU连接，DU端光传输模块22与局端的DU单元连接。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims

1.一种用于MZM调制器单端驱动的驱动器，其特征在于，

所述驱动器（51）包括三极管Q1、电阻R1、电流源Is以及电源Vcc1，光信号由MZM调制器的输入端口Lin输入，从MZM调制器的输出端口Lout输出，MZM调制器第一臂（62）光学移相器正极焊接有第一焊盘（64），MZM调制器第二臂（63）光学移相器正极焊接有第二焊盘（65），所述第一焊盘（64）经电阻R2与一直流电源Vcc2连接，所述第二焊盘（65）经电阻R3与电源Vcc2连接，所述第二焊盘（65）输入有直流信号；

所述驱动器（51）经高速电容C1与MZM调制器耦合，待调制射频电信号输入三极管Q1的基极，三极管Q1集电极与电阻R1第二端以及高速电容C1第一端连接，电阻R1第一端与电源Vcc1连接，三极管Q1发射极经电流源Is接地，电容C1第二端与第一焊盘连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于MZM调制器单端驱动的驱动器，其特征在于，

还包括放大器U1，所述放大器U1输入端输入待调制射频电信号，所述放大器U1输出端与三极管Q1基极连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于MZM调制器单端驱动的驱动器，其特征在于，

所述MZM调制器为LiNiO3 MZM调制器、InP MZM调制器或Si-P MZM调制器。

4.一种基于MZM调制器的光发射次模块，使用了如权利要求1至3任一项所述一种用于MZM调制器单端驱动的驱动器，其特征在于，

包括可调激光器（41）、光隔离器（42）、波长锁定器（45）和光纤（44），所述可调激光器（41）出射的光信号经过光隔离器（42）与MZM调制器（43）的输入端口Lin连接，波长锁定器（45）与可调激光器（41）连接，MZM调制器（43）的输出端口Lout与光纤（44）连接，MZM调制器（43）由驱动器（51）驱动。

5.一种光传输模块，使用了如权利要求4所述的一种基于MZM调制器的光发射次模块，其特征在于，

包括发端时钟恢复模块（31）、MCU（35）、收端时钟恢复模块（36）和收端光学组件（37），所述发端时钟恢复模块（31）以及收端时钟恢复模块（36）均与MCU（35）连接，发射端电信号输入发端时钟恢复模块（31）输入端，发端时钟恢复模块（31）输出端与光发射次模块（33）的驱动器（51）的输入端连接，驱动器（51）输出端与光发射次模块（33）输入端连接光发射次模块（33）输出端与发送光纤（34）连接，接收光纤（38）与收端光学组件（37）输入端连接，收端光学组件（37）输出端与收端时钟恢复模块（36）输入端连接。

6.根据权利要求5所述的一种光传输模块，其特征在于，

所述收端光学组件（37）为PIN二极管或雪崩二极管构成的接收模块。

7.一种用于无线前传的DWDM系统，由如权利要求5或6所述的一种光传输模块构建，其特征在于，

包括若干个AAU端光传输模块（21）、若干个DU端光传输模块（22）、若干个环形器（25）、第一合分波器（23）、第二合分波器（24）和单模光纤（27），所述AAU端光传输模块（21）与DU端光传输模块（22）一一配对，使用同一个信道，若干个AAU端光传输模块（21）的发送光纤（34）以及接收光纤（38）通过环形器（25）与第一合分波器（23）连接，若干个若干个DU端光传输模块（22）的发送光纤（34）以及接收光纤（38）通过环形器（25）与第二合分波器（24）连接，第一合分波器（23）与第二合分波器（24）通过单模光纤（27）连接，AAU端光传输模块（21）与终端AAU连接，DU端光传输模块（22）与局端的DU单元连接。