Диод позволитснизить расход электроэнергии, увеличить производительность и упростить схему приемопередатчиков волоконно-оптической связи

Москва, 1 апреля 2015 г. – Корпорация Mitsubishi Electricобъявила 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 85^oC 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.