薄膜鈮酸鋰調(diào)制器在高速光模塊中的應(yīng)用

引言

近兩年，在光通信領(lǐng)域薄膜鈮酸鋰成為了一個非?；鸬?a href="http://wenjunhu.com/v/tag/" target="_blank">話題。鈮酸鋰也被稱之為光學(xué)硅。因此有這么一句話“鈮酸鋰之于光通信，相當(dāng)于硅之于半導(dǎo)體”。我們都知道硅在電子革命中的重要性，那么是什么讓業(yè)界如此看好鈮酸鋰材料呢？

鈮酸鋰因其電光系數(shù)比III V族化合物磷化銦更高，因此調(diào)制效率更高，擁有更高的帶寬。因此業(yè)內(nèi)非?？春免壦徜嚥牧?。薄膜鈮酸鋰主要被做成電光調(diào)制器，市場上除了薄膜鈮酸鋰，常見的電光調(diào)制器還有磷化銦，硅光等。另外鈮酸鋰還可以 做相位調(diào)制，這使得它在IQ調(diào)制的相干光通信中也可以一展拳腳。

熱點(diǎn)解析和挑戰(zhàn)

今年OFC大會，國外某公司匯報了他們公司薄膜鈮酸鋰調(diào)制器的性能以及生產(chǎn)能力，其電帶寬達(dá)到了90GHz，驅(qū)動電壓降至1~2V，符號率可以支持到200G的波特率，可以應(yīng)用于目前800G IMDD（強(qiáng)度調(diào)制直接檢查），800G Linear Drive（線性直驅(qū)），單波200G直調(diào)或相干調(diào)制方案。

越是前沿的研究，測試難度越大。薄膜鈮酸鋰調(diào)制器的測試主要集中在時域和頻域。時域的測試主要集中在眼圖，這時會需要一個高波特率高帶寬的信號源和一個高帶寬的示波器作為接收機(jī)觀察電光轉(zhuǎn)換后的信號質(zhì)量。頻域的測試主要是頻響和帶寬。薄膜鈮酸鋰的電光帶寬已經(jīng)可以做到90GHz，未來可能會做到更高，這就要求測試設(shè)備的光電轉(zhuǎn)化帶寬在90GHz以上。因此最大的測試難點(diǎn)如下：

測試設(shè)備的帶寬能否達(dá)到如此高的頻率

能否提供完整的測試方案

是德科技的應(yīng)對

是德科技已經(jīng)可以為如此高帶寬薄膜鈮酸鋰調(diào)制器測試提供完整的解決方案。

圖一展示了高帶寬薄膜鈮酸鋰時域測試解決方案。左邊的M8199B作為信號源為薄膜鈮酸鋰提供調(diào)制的電信號，右邊的光采樣示波器作為接收端對調(diào)制的光信號進(jìn)行分析和測試。

M8199B任意波形發(fā)生器是基于AXIe機(jī)框平臺的模塊化產(chǎn)品。每通道256GSa/s的采樣率以及高達(dá)80GHz的模擬帶寬可以產(chǎn)生160GBaud甚至更高的符號率的直調(diào)信號或者矢量信號. 其最大的差分信號輸出幅度達(dá)到了5Vpp（100MHz），即使產(chǎn)生128GBaud的高速信號差分輸出幅度仍然可以達(dá)到2.6Vpp。

N1032B是基于N1000A采樣示波器平臺的光采樣模塊。先進(jìn)的工藝以及技術(shù)使其光帶寬可以達(dá)到驚人的120GHz足以滿足當(dāng)代以及下一代光電產(chǎn)品的測試要求。

△ M8199B任意波形發(fā)生器

△N1000A采樣示波器（含 N1032B120G 光采樣模塊）

圖一 是德科技薄膜鈮酸鋰時域解決方案

下圖二展示了高帶寬薄膜鈮酸鋰頻域測試解決方案。用到的儀器是N4372E光波元器件分析儀。N4372E包括網(wǎng)絡(luò)分析儀，擴(kuò)頻頭，電光以及光電轉(zhuǎn)換光座，因此可以完成無論是電光，光電，電電或者是光光的頻域測試，其系統(tǒng)帶寬可以達(dá)到110GHz。

圖二 是德科技薄膜鈮酸鋰頻域解決方案

敲黑板劃重點(diǎn)：

應(yīng)對薄膜鈮酸鋰調(diào)制器的測試，測試儀器的帶寬目前達(dá)到了什么水平？

1.任意波形發(fā)生器發(fā)生器目前帶寬高達(dá)80GHz，采樣示波器光帶寬高達(dá)120GHz.光器件分析儀帶寬高達(dá)110GHz。

2.完整測試方案在測試結(jié)果的溯源性，測試結(jié)果的準(zhǔn)確性以及測試設(shè)備之間的協(xié)調(diào)性方面提供了更完善的保障。

注：其實(shí)，除了上面講的儀器外， 還有其它儀器可能被用到，包括可調(diào)諧激光器，光功率計，可調(diào)諧光衰減器，光偏振控制器以及光波長計！

關(guān)于是德科技

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審核編輯：湯梓紅