SE528443C2 - Electro absorption modulator drive circuit - Google Patents

Electro absorption modulator drive circuit

Info

Publication number
SE528443C2
SE528443C2 SE0401235A SE0401235A SE528443C2 SE 528443 C2 SE528443 C2 SE 528443C2 SE 0401235 A SE0401235 A SE 0401235A SE 0401235 A SE0401235 A SE 0401235A SE 528443 C2 SE528443 C2 SE 528443C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
drive circuit
filter
ghz
frequency
electroabsorption modulator
Prior art date
Application number
SE0401235A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0401235L (en
SE0401235D0 (en
Inventor
Edgard Goobar
Henrik Aahlfeldt
Krister Froejdh
Original Assignee
Optillion Operations Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Optillion Operations Ab filed Critical Optillion Operations Ab
Priority to SE0401235A priority Critical patent/SE528443C2/en
Publication of SE0401235D0 publication Critical patent/SE0401235D0/en
Priority to CNA200580019403XA priority patent/CN1981234A/en
Priority to PCT/SE2005/000688 priority patent/WO2005110004A2/en
Priority to EP05741247A priority patent/EP1751614A2/en
Publication of SE0401235L publication Critical patent/SE0401235L/en
Publication of SE528443C2 publication Critical patent/SE528443C2/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0121—Operation of devices; Circuit arrangements, not otherwise provided for in this subclass

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

The present invention relates to a driving circuit, and the use of a drving circuit, for the driving of an electro absorption modulator. The driving circuit comprises a high frequency emphases electrical circuit to compensate for a low frequency emphasis of the electro absorption modulator. Preferably, the high frequency emphases electrical circuit comprises at least a first filter having a zero in the range of 0.3 - 1.2 Ghz and a pole at a 10 to 50% higher frequency.

Description

20 25 528 41% 23 från olika tillverkare så en slutsats är att detta är ett allmänt problem hos en EA-modulator fastän olika utformning kan minska eller förstora problemen. För fjärröverföring krävs högre effekt och högre omvänd förspänning på modulatorn vilket ökar problemet. 528 41% 23 from different manufacturers so one conclusion is that this is a general problem of an EA modulator although different designs can reduce or magnify the problems. Remote transmission requires higher power and higher reverse bias voltage on the modulator, which increases the problem.

Denna långsamma stegring kommer att ge ett mönSterber06nde D05 den utmatade vàgformen som kommer att ge en sändningspåföljd och sålunda minska kvalitén hos överföringen. Kvalitén hos den utsända signalen såsom uppmäts av ett optiskt öga kommer även att visa degraderad kvalité hos den uppmäta maskens kvalitetsmarginal.This slow increase will give a pattern-changing D05 the output waveform which will provide a transmission penalty and thus reduce the quality of the transmission. The quality of the transmitted signal as measured by an optical eye will also show degraded quality of the quality margin of the measured mask.

Lägre lasereffekt eller längre modulator kommer emellertid att reducera problemet.However, lower laser power or longer modulator will reduce the problem.

Sammanfattning av uppfinningen Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en bättre optisk utgàngssignal från en elektroabsorptions- modulator jämfört med ovan nämnda anordningar enligt känd teknik.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a better optical output signal from an electroabsorption modulator compared to the above-mentioned devices according to the prior art.

Syftet uppnås genom att tillhandahålla en drivsignal såsom definieras i den kännetecknande delen av patentkrav 1.The object is achieved by providing a drive signal as defined in the characterizing part of claim 1.

Detta syfte uppnås även genom att använda drivkretsen såsom definieras i den kännetecknande delen av patentkrav 10.This object is also achieved by using the drive circuit as defined in the characterizing part of claim 10.

En fördel med föreliggande uppfinning är att en bättre karaktäristik erhålls.An advantage of the present invention is that a better characteristic is obtained.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Figur 1 visar ett exempel pà vâgformsförsämring med ökande effekt enligt känd teknik. 10 15 20 25 LH FJ GO .år ¿= LN Figur 2 visar ett exempel på ett kompenserande elektriskt nätverk.Brief description of the drawings Figure 1 shows an example of waveform deterioration with increasing effect according to known technology. 10 15 20 25 LH FJ GO .year ¿= LN Figure 2 shows an example of a compensating electrical network.

Figur 3 visar en kombination av ett kompenserande nätverk och spetsande nätverk.Figure 3 shows a combination of a compensating network and a pointed network.

Figur 4 visar ett exempel på förbättring utifrån ett kompenserande nätverk pà en verklig anordning.Figure 4 shows an example of improvement based on a compensating network on a real device.

Figur 5 visar ett exempel med inget kompenserande nätverk.Figure 5 shows an example with no compensating network.

Figur 6 visar samma anordning som i figur 5 med kompenserande nätverk. Lägg märke till det reducerade bruset på ett-nivån och den större marginalen till centralmasken.Figure 6 shows the same device as in figure 5 with compensating networks. Notice the reduced noise at the one-level and the larger margin to the center mask.

Figur 7 visar två oscilloskopbilder av åtta efterföljande ettor följda av àtta efterföljande nollor. Till vänster är en sändare utan ett kompenserande nätverk och till höger har det kompenserande nätverket lagts till.Figure 7 shows two oscilloscope images of eight consecutive ones followed by eight consecutive zeros. On the left is a transmitter without a compensating network and on the right the compensating network has been added.

Figur 8 är ett exempel pà elektrisk realisering av uppfinningen.Figure 8 is an example of electrical realization of the invention.

Figur 9 är en typisk överföringsfunktion av blockdiagrammet som visas i figur 2.Figure 9 is a typical transfer function of the block diagram shown in Figure 2.

Figur 10 är en överföringsfunktion av blockdiagrammet som visas i figur 3.Figure 10 is a transfer function of the block diagram shown in Figure 3.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformar Figur l visar den optiska utgàngseffekten från en EA-modulator som funktion av tid. Pulsens period är 1,8 ns. Ingángseffekten ökas med ordningen på kurvorna 1, 2, 3 och 4.Detailed Description of Preferred Embodiments Figure 1 shows the optical output power of an EA modulator as a function of time. The pulse period is 1.8 ns. The input power is increased by the order of curves 1, 2, 3 and 4.

Det observerade beteendet hos EA:n är olinjärt. Det kan emellertid moduleras väl med ett linjärt första ordningens 10 15 20 25 30 LH öš OO Åk -ms QN lâgpassfilter. Det är sålunda möjligt att ganska väl kompensera det genom att använda ett elektriskt filter.The observed behavior of the EA is non-linear. However, it can be modulated well with a linear first-order 10 15 20 25 30 LH öš OO Åk -ms QN low-pass filter. It is thus possible to compensate for this quite well by using an electric filter.

Ett exempel på detta visas i figur 2. Detta nätverk var mycket effektivt med att reducera filterbeteendet. Vanligtvis bör filtret ha en hög gränsfrekvens vid ungefär l GHz. Högre ordningens filter kan även användas, men ett första ordningens filter verkar vara tillräckligt.An example of this is shown in Figure 2. This network was very effective in reducing filter behavior. Generally, the filter should have a high cutoff frequency at about 1 GHz. Higher order filters can also be used, but a first order filter seems to be sufficient.

Sändarens uppförande kan vidare förbättras genom att addera en högfrekvenspetsning. För 10 GHz-överföring är en lämplig gränsfrekvens ungefär 3 GHz. Ett exempel på detta visas i figur 3. Spetsning (peaking) är känd teknik men det är extra fördelaktigt i kombination med det kompenserande nätverket. En jämförelse för verkliga anordningar med och utan ett kompenserande nätverk visas i figur 4. I figuren har en verklig anordning först mätts upp utan kompenserande nätverk och känsligheten har mätts upp efter 0 km på en fiber och 90 km pà en fiber (representeras av linjer med ofyllda fyrkanter). Efter det att det kompenserande nätverket lagts till mättes anordningen igen. Såsom man kan se reducerades den nödvändiga effekten för att erhålla överföring med flera dB. Även maskmarginalen förbättras med det kompenserande nätverket. Förbättringen på en modul där det kompenserande nätverket lagts till kan ses när figur 5 och figur 6 jämförs med varandra.The behavior of the transmitter can be further improved by adding a high frequency peak. For 10 GHz transmission, a suitable cut-off frequency is approximately 3 GHz. An example of this is shown in Figure 3. Peaking is known technology but it is extra advantageous in combination with the compensating network. A comparison for real devices with and without a compensating network is shown in Figure 4. In the figure, a real device has first been measured without compensating network and the sensitivity has been measured after 0 km on a fiber and 90 km on a fiber (represented by lines with unfilled squares). After the compensating network was added, the device was measured again. As can be seen, the power required to obtain transmission was reduced by several dB. The worm margin is also improved with the compensating network. The improvement on a module where the compensating network has been added can be seen when Figure 5 and Figure 6 are compared with each other.

I figur 7 kan man se att det elektriska kompenseringsnätverket modifierar pulsformen till en mycket mer ideal fyrkantvågform.In Figure 7, it can be seen that the electrical compensation network modifies the pulse shape to a much more ideal square waveform.

Till att börja med mäste man inse att EA-modulatorn har detta inbyggda problem med mönsterberoende.To begin with, one must realize that the EA modulator has this built-in problem with pattern dependence.

Uppfinningen är att använda ett kompenserande elektriskt filter i drivkretsen till en elektroabsorptionsmodulator. 10 15 20 25 30 . "'/ _ é, (_71 P-.J UC 42:. illa (_: Drivkretsen kan representeras av ett högpassfilter med ett nollställe inom området 0,3-1,2 GHz, företrädesvis kring 0,6 GHz och en pol vid en 10 - 50 % högre frekves, företrädesvis kring 20 %, och bör vara utformad för att kompensera för mönsterberoendet som ses i den specifika EA-modulatorn.The invention is to use a compensating electric filter in the drive circuit of an electroabsorption modulator. 10 15 20 25 30. The drive circuit can be represented by a high-pass filter with a zero point in the range 0.3-1.2 GHz, preferably around 0.6 GHz and a pole at a 10 - 50% higher frequency, preferably around 20%, and should be designed to compensate for the pattern dependence seen in the specific EA modulator.

Om nollstället valdes att vara 0,6 GHz, då bör polen väljas att vara 0,72 GHz när det föredragna värdet på 20 % högre frekvens väljs.If the zero point was chosen to be 0.6 GHz, then the pole should be chosen to be 0.72 GHz when the preferred value of 20% higher frequency is selected.

Drivkretsen enligt uppfinningen används företrädesvis för tillämpningar där modulationsfrekvensen är högre än 8 GHz.The drive circuit according to the invention is preferably used for applications where the modulation frequency is higher than 8 GHz.

Det kompenserande nätverket kan även läggas till innan en linjär förstärkare eller vara integrerad i DFB-EA i sig eller på dess undre bärare.The compensating network can also be added before a linear amplifier or be integrated in the DFB-EA itself or on its lower carrier.

Figur 8 är ett exempel på en elektrisk realisering av uppfinningen.Figure 8 is an example of an electrical realization of the invention.

En standardkrets består av en drivkrets med en elektro- absorptionsmodulator (benämnd BAM i figuren) med 50 ohms utgàngsimpedans som arbetar som en omvänt förspänd diod och har ett parallellkopplat matchningsmotstànd. Uppfinningen är implementerad som en induktor L2 och ett motstånd R2. Ett typiskt värde pà R2 är 200 ohm och ett typiskt värde på L2 är 30 nH. Uppfinningen kan naturligtvis implementeras pà ett annat sätt, såsom är uppenbart för en fackman inom omrâdet, till exempel kan filtret implementeras genom att använda en kapacitans parallellkopplad med ett motstånd, där filtret är kopplad i serie mellan drivkretsen och EA-modulatorn.A standard circuit consists of a drive circuit with an electro-absorption modulator (referred to as BAM in the figure) with a 50 ohm output impedance that acts as a reverse biased diode and has a parallel-connected matching resistor. The invention is implemented as an inductor L2 and a resistor R2. A typical value of R2 is 200 ohms and a typical value of L2 is 30 nH. The invention can of course be implemented in another way, as will be apparent to a person skilled in the art, for example the filter can be implemented by using a capacitor connected in parallel with a resistor, where the filter is connected in series between the drive circuit and the EA modulator.

Ett valfritt andra högfrekvensnätverk kan realiseras genom att använda Rl och Ll, där Ll bör vara kring 7 nH och Rl även är 200 ohm. Det valfria andra högfrekvensnätverket kan representeras av ett högpassfilter med ett nollställe i 10 LN #3 S3 .fn miss. _: a omrâdet 1,5-8 GHz, företrädesvis kring 2,4 GH! Och en P°l vid 10 - 50 % högre frekvens, företrädesvis kring 20 %- Om nollstället valdes till att vara 2,4 GHz, då bör Polen Vara 2,88 GHz när det föredragna värdet pà 20 % högre frekvens väljs.An optional second high frequency network can be realized by using R1 and L1, where L1 should be around 7 nH and R1 is also 200 ohms. The optional second high frequency network can be represented by a high pass filter with a zero point in 10 LN # 3 S3 .fn miss. _: a range 1.5-8 GHz, preferably around 2.4 GH! And a P ° 1 at 10 - 50% higher frequency, preferably around 20% - If the zero point was chosen to be 2.4 GHz, then Poland should be 2.88 GHz when the preferred value of 20% higher frequency is selected.

Figur 9 visar en typisk överföringsfunktion hos det visade blockdiagrammet i figur 2. Överföringsfunktionen i figur 9 kan skrivas som: S 1+---- oßz-Äïqíïlí där s=jø och m=24f + 2nQ75 Figur 10 visar överföringsfunktionen hos det visade blockdiaqrammet i figur 3.Figure 9 shows a typical transfer function of the block diagram shown in Figure 2. The transfer function in Figure 9 can be written as: S 1 + ---- oßz-Äïqíïlí where s = jø and m = 24f + 2nQ75 Figure 10 shows the transfer function of the block diagram shown in Figure 3.

Claims (10)

10 15 20 25 528 4 4 5 Patentkrav10 15 20 25 528 4 4 5 Patent claims 1. En drivkrets för drivning av en elektroabsorptions- modulator, kännetecknad av att drivkretsen innefattar en elektrisk krets för högfrekvsensframhävning för att kompensera för en làgfrekvensframhävning hos elektroabsorptionsmodu- latorn, där den elektriska kretsen för högfrekvensframhävning innefattar åtminstone ett första filter som har ett nollställe i området 0,3-1,2 GHz och en pol vid en 10 till 50 % högre frekvens.A drive circuit for driving an electroabsorption modulator, characterized in that the drive circuit comprises an electrical circuit for high-frequency enhancement to compensate for a low-frequency enhancement of the electroabsorption modulator, wherein the high-frequency enhancement electrical circuit comprises at least one first filter having at least one first filter 0.3-1.2 GHz and a pole at a 10 to 50% higher frequency. 2. Drivkretsen enligt patentkravet 1, varvid det första filtret har ett nollställe vid ungefär 0,6 GHz och en pol vid en ungefär 20 % högre frekvens.The drive circuit of claim 1, wherein the first filter has a zero at about 0.6 GHz and a pole at an approximately 20% higher frequency. 3. Drivkretsen enligt något av patentkraven l-2, varvid den elektriska kretsen för frekvensframhävning ytterligare innefattar ett andra filter som har ett nollställe i området 1,5 till 8 GHz och en pol vid en 10 till 50 % högre frekvens.The drive circuit according to any one of claims 1 to 2, wherein the electrical circuit for frequency enhancement further comprises a second filter having a zero point in the range 1.5 to 8 GHz and a pole at a 10 to 50% higher frequency. 4. Drivkretsen enligt patentkravet 3, varvid det andra filtret har ett nollställe vid ungefär 2,4 GHz och en pol vid en ungefär 20 % högre frekvens.The drive circuit of claim 3, wherein the second filter has a zero at about 2.4 GHz and a pole at an approximately 20% higher frequency. 5. Drivkretsen enligt något av patentkraven 3-4, varvid det andra filtret är realiserat i en drivkrets parallellt med elektroabsorptionsmodulatorn och innefattar ett motstånd och induktor kopplade i serie.The drive circuit according to any one of claims 3-4, wherein the second filter is realized in a drive circuit parallel to the electroabsorption modulator and comprises a resistor and inductor connected in series. 6. Drivkretsen enligt något av patentkraven 1-5, varvid det första filtret är realiserat i en drivkrets parallellt med elektroabsorptionsmodulatorn och innefattar ett motstånd och induktor kopplade i serie.The drive circuit according to any one of claims 1-5, wherein the first filter is realized in a drive circuit parallel to the electroabsorption modulator and comprises a resistor and inductor connected in series. 7. Drivkretsen enligt nagot av patentkraven 1-5, varvid det första filtret är realiserat i en drivkrets i serie med 10 528 Åfffš-Äš elektroabsorptionsmodulatorn och innefattar ett motstånd och kapacitans parallellkopplade.The drive circuit according to any one of claims 1-5, wherein the first filter is realized in a drive circuit in series with the 528 Åfffš-Äš electroabsorption modulator and comprises a resistor and the capacitance connected in parallel. 8. B. Drivkretsen enligt något av föregående patentkrav, varvid modulationsfrekvensen hos elektroabsorptionsmodulatorn är högre än 8 GHz.The drive circuit according to any one of the preceding claims, wherein the modulation frequency of the electroabsorption modulator is higher than 8 GHz. 9. ~ Drivkretsen enligt något av föregående patentkrav, varvid elektroabsorptionsmodulatorn är integrerad med en laser.The drive circuit according to any one of the preceding claims, wherein the electroabsorption modulator is integrated with a laser. 10. Användningen av en drivkrets för att driva en elektroabsorptionsmodulator, kännotecknad av att drivkretsen innefattar särdragen enligt något av patentkraven 1-9.The use of a drive circuit for driving an electroabsorption modulator, characterized in that the drive circuit comprises the features according to any one of claims 1-9.
SE0401235A 2004-05-13 2004-05-13 Electro absorption modulator drive circuit SE528443C2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0401235A SE528443C2 (en) 2004-05-13 2004-05-13 Electro absorption modulator drive circuit
CNA200580019403XA CN1981234A (en) 2004-05-13 2005-05-13 Driving circuit for electro absorption modulator
PCT/SE2005/000688 WO2005110004A2 (en) 2004-05-13 2005-05-13 Driving circuit for electro absorption modulator
EP05741247A EP1751614A2 (en) 2004-05-13 2005-05-13 Driving circuit for electro absorption modulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0401235A SE528443C2 (en) 2004-05-13 2004-05-13 Electro absorption modulator drive circuit

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0401235D0 SE0401235D0 (en) 2004-05-13
SE0401235L SE0401235L (en) 2005-12-28
SE528443C2 true SE528443C2 (en) 2006-11-14

Family

ID=32390936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0401235A SE528443C2 (en) 2004-05-13 2004-05-13 Electro absorption modulator drive circuit

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1751614A2 (en)
CN (1) CN1981234A (en)
SE (1) SE528443C2 (en)
WO (1) WO2005110004A2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101702489B (en) * 2009-11-05 2011-12-28 中兴通讯股份有限公司 Biasing circuit of electro-absorption modulated laser and debugging method thereof
US8896352B2 (en) * 2011-10-21 2014-11-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Drivers having T-coil structures
CN102820918B (en) * 2012-08-13 2015-09-02 苏州海光芯创光电科技有限公司 There is integrated optical chip and the high speed optical communication device of high frequency precompensation
CN103399418B (en) * 2013-07-23 2016-01-20 清华大学 Compensate electroabsorption modulator non-linear method and device
CN103457154B (en) * 2013-08-29 2015-10-28 烽火通信科技股份有限公司 With the integrated optical communication laser driver of preemphasis
CN109495185B (en) * 2018-11-14 2020-12-22 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 Optical module

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3772738B2 (en) * 2001-12-13 2006-05-10 日本電気株式会社 Light modulator

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005110004A3 (en) 2006-04-27
CN1981234A (en) 2007-06-13
EP1751614A2 (en) 2007-02-14
WO2005110004A2 (en) 2005-11-24
SE0401235L (en) 2005-12-28
SE0401235D0 (en) 2004-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9419680B2 (en) Passive equalizer
US5030925A (en) Transimpedance amplifier
US7149024B2 (en) Optical modulator module
US9998301B2 (en) Signal isolator system with protection for common mode transients
WO2007034175A1 (en) Bias-t circuit
CN103067083B (en) There is the driver of T-coil structure
EP1720306A2 (en) On-chip source termination in communication systems
US12095421B2 (en) Tunable driver
JP2017017411A (en) Traveling wave type amplifier
KR20070022395A (en) Transmitting circuit for a contactless communicating communication partner device
SE528443C2 (en) Electro absorption modulator drive circuit
US20030002551A1 (en) Laser diode driver
CN113300682A (en) Reconfigurable amplitude limiting and attenuation integrated circuit and working method thereof
KR100464446B1 (en) Device for controlling frequency response by scaling impedance
US9835880B2 (en) Driver and capacitive load integration
JP5664108B2 (en) Light modulator
JPH07226557A (en) Electronic circuit and semiconductor device using the same
JPH06230328A (en) Method for mounting electric field absorption type optical modulator
JP2005252783A (en) Optical transmitter
JP2017022164A (en) Laser driving circuit
JP2003032050A (en) Preamplifier circuit
US12088090B1 (en) Electrostatic discharge protection apparatus and method for data transceiver
TWI393346B (en) Back-termination circuit
JP4526767B2 (en) Optical semiconductor device and optical transmission device
JPH04343284A (en) Semiconductor laser device

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed