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(gè)非常火的話題。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?？春免壦徜嚥牧稀１∧も壦徜囍饕蛔龀呻姽庹{(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(bào)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(shí)域和頻域。時(shí)域的測試主要集中在眼圖，這時(shí)會需要一個(gè)高波特率高帶寬的信號源和一個(gè)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(shí)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(shí)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(jì)，可調(diào)諧光衰減器，光偏振控制器以及光波長計(jì)！

關(guān)于是德科技

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審核編輯：湯梓紅