Диод позволит снизить расход электроэнергии, увеличить производительность и упростить схему приемопередатчиков волоконно-оптической связи. Корпорация Mitsubishi Electric объявила о разработке лазерного диода с распределенной обратной связью для волоконно-оптической связи со скоростью 25 Гбит/с. Он отличается низким расходом энергии и предназначен для систем, скорость которых составляет 100 Гбит/с, а диапазон рабочих температур — от -20 до 85 градусов Цельсия. Четыре таких диода могут устанавливаться на высокоскоростные (до 100 Гбит/с) приемопередатчики для обеспечения волоконно-оптической связи, улучшения ее качества и повышения эффективности в центрах обработки данных. Также лазерный диод поможет упростить требования к конструкции приемопередатчиков.
Mitsubishi Electric представила новинку на международной выставке и конференции, посвященной оптоволоконным коммуникациям (OFC 2015), которая прошла в Лос-Анджелесе, штат Калифорния, с 22 по 26 марта 2015 г.
Рис. 1. Схема лазерного диода с распределенной обратной связью для волоконно-оптической связи со скоростью 25 Гбит/с
Характеристики
1) Высокие эффективность и производительность даже при высоких температурах и низкое потребление энергии
- Новая структура блокировки тока обеспечивает малую емкость для эффективного ввода тока без снижения скорости обратной связи.
- Эффективность ввода тока в активной области повышена на 12% по сравнению с уже выпускаемыми продуктами компании. При температуре 85oC выходная мощность составляет более 10 мВт. Возможность эксплуатации при высокой температуре устраняет необходимость в охлаждении, позволяя снизить потребление энергии.
- В состав оптического узла передатчика (TOSA) для систем связи со скоростью 100 Гбит/с входят четыре лазерных диода с распределенной обратной связью со скоростью передачи данных 25 Гбит/с. Их высокая выходная мощность компенсирует потери мультиплексора внутри оптического узла передатчика.
2) Способность работы в широком диапазоне температур и высококачественная модуляция сигнала позволяют упростить конструкцию высокоскоростных (100 Гбит/с) систем связи
- Структура блокировки тока с малой емкостью и лазером малой длины (75% от длины в существующих продуктах компании) обеспечивает высококачественный сигнал модуляции с пороговым значением маски более 20%.
- Высококачественная модуляция оптического сигнала упрощает конструкцию управляющей схемы лазера и, следовательно, конструкцию приемопередатчика.
Mitsubishi Electric давно стремилась разработать DFB-лазер с коротким временем реакции для обеспечения скорости 25 Гбит/с. Считалось, что для блокировки тока наиболее перспективны PIN-структуры, обладающие высоким электрическим сопротивлением благодаря легирующим добавкам, однако она не позволяет получить высокую выходную мощность сигнала из-за низкой эффективности ввода тока в активную зону. Для решения этой проблемы компания разработала новую PIN-структуру блокировки тока.
Рис. 2. Зависимость оптической выходной мощности от силы тока
Рис. 3. Форма сигнала модуляции
Перспективы развития
Mitsubishi Electric продолжит усовершенствование лазера с распределенной обратной связью, чтобы обеспечить возможность работы при более широком диапазоне температур и достичь более высокого коэффициента преобразования электрического тока в оптическую выходную мощность. Инженеры компании планируют добиться этого за счет высокоплотной упаковки и низкого потребления энергии передатчиков связи.
