去年OFC总结时,写过Lumentum的EML带宽提升的发展趋势,其中调制电压的摆幅是逐渐降低的
降低摆幅,显而易见的可以达到提升带宽的作用
一样的思路,Intel的微环调制器,这些年的变化,也历经了一个调制摆幅逐年降低,带宽提升的发展路径,2024年采用差分微环的结构,目的是将单环的调制摆幅降低至0.9Vpp,差分依然可以获得1.8Vppd的优点。
针对单环而言,降低电压摆幅,提升带宽
再举一个例子,NTT 2024年 200GBd的InP调制器,其中一个优化路径是将Vπ,也就是半波电压的摆幅从2V降低到1.5V,再配合其他技术优化实现带宽100GHz以上。
原理其实十分简单,我们理想的信号调制,是零秒切换状态,但实际上信号的切变,调制摆幅的电压从低到高,或者从高到低,是需要时间的。不改变原始设计的前提下,上升和下降的斜率是一致的。
那么降低摆幅,将降低了信号的上升时间Time of rise,Tr,或者下降时间Tf,而带宽BW与上升或下降时间成反比,BW∝(1/Tr),
降低Tr,提升带宽。
但是这种提升带宽的方法,会导致OMA降低,或者ER降低,眼睛的张开度不足,眼闭代价增大等现象。
这也是标准里看到
换句话说,光模块的信号是需要综合考虑的,不仅仅是带宽这一个指标,降低摆幅可以提升带宽,但需要考虑因此带来的SNR的劣化程度。
Intel从单端驱动改为差分驱动,则是兼顾了带宽与SNR,单端摆幅降低提升带宽,通过差分获得实际摆幅不降低的优点。
同理,《OFC2024 PPT合集之 旭创:用于生成式AI的高速光模块》,也提到EML向差分方式发展,提高带宽。
高速光模块关注带宽,也关注色散代价,24号聊一个这个议题,算是基础解析。