在50G PAM4的VCSEL产品中,很多厂家开始设计非圆形的出光孔,原因是要降低RIN
RIN是相对强度噪声,也就是相对于信号强度而言有多大的噪声。
噪声的定义是偏离理想幅度的不确定性。比如说,我们一个火苗,希望它稳定在1cm的高度,这就是理想的幅度,但是,火苗是跳动的,一会儿是0.9cm,一会儿是1.2cm,这个基于理想程度的偏离,就是噪声。
同样的,VCSEL是一个多模激光器,多个模(光斑)的输出如果有功率值的跳动,那就是相对强度(目标输出功率)的噪声(功率值忽高忽低,略有跳动)。
这个忽高忽低的变化,如果累加100个、500个信号后,出现了眼图很毛,张不开的现象,而且PAM4对于这种不确定性更敏感些,希望噪声越小越好。NRZ只有两个信号幅度,对噪声的容忍性更大。
刚好,光模块,25Gbps的VCSEL,在以太网中的编码格式是NRZ,而50Gbps的VCSEL在以太网中的编码格式变成了PAM4,这是50G和PAM4关联在一起的一个产业节点。
我们把光孔放大来看,这些个模式,如果是分布在圆形出光孔,那么就像手电筒一样,圆溜溜的话,会滚动,输出的光也是像舞台射灯一样的来回变变变,不稳。
把这个出光孔,变成椭圆形,半圆形,齿性,都可以让光和电的能量分布不具有这种“轱辘”转的不稳定现象,相对而言,光斑尽量不动的话,噪声就小了。适合用于对噪声更为敏感的PAM4调制格式。
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