PLMW3 analoger DFB-Laser im Koaxialgehäuse, 1310 nm, 5 mW, 3 GHz (Funkanwendungen)

Im Bestellschema der PLMW3-Serie ist kein eigener Bestellcode für 5 mW definiert. Die Ziffer für die Ausgangsleistung bietet vier Optionen: mindestens 1 mW, 2 mW, 3 mW oder 4 mW. Die Angabe zur Ausgangsleistung im Betrieb verweist auf diese Modelloptionen, statt eine separate typische oder maximale Leistung zu nennen. Wer für seine Auslegung eine garantierte Einkoppelleistung von 5 mW benötigt, sollte die Serienbeschreibung allein daher nicht als bestätigte optische Leistungsangabe ansehen. Bevor Berechnungen zum optischen Leistungsbudget, zur Überlastung des Empfängers oder zur Lasersicherheit abgeschlossen werden, sollten die genaue Artikelnummer und die garantierte Mindestleistung bestätigt werden.

Entscheidend sind die optischen Reflexionen im System und die Isolationsreserve, die die analoge Übertragungsstrecke benötigt. Die Variante mit einfachem Isolator bietet bei 25 °C eine optische Isolation von mindestens 30 dB, die Variante mit doppeltem Isolator unter denselben Bedingungen mindestens 43 dB. Damit liegt die spezifizierte Mindestisolation der Doppelisolator-Konfiguration um 13 dB höher. Eine höhere Isolation kann in Systemen sinnvoll sein, die mehrere Steck­verbindungen, Splitter oder andere Komponenten enthalten, die reflektiertes Licht zum Laser zurückführen können. Bei der endgültigen Auswahl sollten auch der gesamte optische Pfad und die erforderliche Linearität unter den tatsächlichen Installationsbedingungen berücksichtigt werden.

Der PLMW3 benötigt einen geregelten Laserstromtreiber, in der Regel kombiniert mit einer automatischen Regelung der optischen Leistung über die interne Monitorfotodiode. Der Schwellenstrom beträgt laut Spezifikation höchstens 15 mA bei 25 °C und 40 mA bei 85 °C. Der Betriebsstrom ist bei 25 °C auf 90 mA begrenzt, die maximale Betriebsspannung beträgt 2,1 V. Die Empfindlichkeit der Monitorfotodiode liegt zwischen 10 und 400 µA/mW; bei einem Laserstrom von null beträgt der Dunkelstrom höchstens 0,2 µA. Die Regelschaltung benötigt daher einen ausreichend großen Verstärkungsbereich und genügend Aussteuerreserve, um Bauteilstreuungen auszugleichen. Der Laserdauerstrom muss unter dem absoluten Grenzwert von 100 mA bleiben. Diese Schädigungsgrenze darf nicht als normaler Arbeitspunkt dienen.

Für den Laser ist eine Mindestbandbreite von 3 GHz spezifiziert. Dieser Wert allein beschreibt jedoch weder die Verstärkungswelligkeit noch das Systemverhalten über den gesamten Frequenzbereich unterhalb von 3 GHz. Die Intermodulation dritter Ordnung beträgt laut Spezifikation höchstens -60 dBc bei optischer Nennleistung, 25 °C und einem optischen Modulationsgrad von 10 %. Der angegebene Zweitontest verwendet 936 MHz und 958 MHz; das Ergebnis bezieht sich daher unmittelbar auf genau diese Testanordnung. Ein numerischer Grenzwert für die Intermodulation zweiter Ordnung ist nicht definiert. Systeme mit anderen Trägerfrequenzen, Modulationsgraden oder Temperaturen sollten deshalb auf Ebene der gesamten Übertragungsstrecke mit dem vorgesehenen Treiber, der Faserstrecke und dem Empfänger validiert werden.

Ja, der PLMW3 ist für den ungekühlten Betrieb von -20 °C bis 85 °C ausgelegt. Der Treiber benötigt dennoch ausreichend Spannungsreserve und einen ausreichend großen Stromregelbereich, um temperaturabhängige Änderungen auszugleichen: Der maximale Schwellenstrom steigt von 15 mA bei 25 °C auf 40 mA bei 85 °C. Der Betriebsstrom sollte bei 25 °C die Grenze von 90 mA einhalten und unter dem absoluten Dauerstromgrenzwert von 100 mA bleiben. Die zulässige Lagertemperatur reicht von -40 °C bis 85 °C. Beim Löten der Anschlussdrähte sind maximal 260 °C für 10 Sekunden zulässig. Das Gehäuse ist hermetisch dicht; die umgebende Baugruppe erfordert dennoch eine geeignete Auslegung hinsichtlich Umwelteinflüssen und Wärmehaushalt.

Der Laser wird mit einem SMF-28e-Singlemode-Faserpigtail mit flammhemmender Hytrel-Beschichtung und 0,9 mm Außendurchmesser geliefert. Das Pigtail ist mindestens einen Meter lang und kann mit einem SC/APC- oder FC/APC-Stecker konfektioniert werden. Die optischen Komponenten der Übertragungsstrecke sollten den gesamten Betriebswellenlängenbereich von 1300 bis 1320 nm abdecken, nicht nur die Nennwellenlänge von 1310 nm. APC-Stecker sollten mit kompatiblen APC-Schnittstellen verbunden werden, damit der vorgesehene physische Kontakt der schräg geschliffenen Stirnflächen erhalten bleibt. Für die mechanische Montage lässt sich die gewählte Laserkonfiguration über das optionale Suffix -C um eine Montageklemme ergänzen.

Die Betriebswellenlänge liegt zwischen 1300 und 1320 nm. Die Seitenmodenunterdrückung beträgt mindestens 30 dB, das relative Intensitätsrauschen höchstens -145 dB/Hz. Der SMSR-Wert beschreibt den Mindestpegelabstand zwischen der Hauptlasermode und unerwünschten Seitenmoden. Das ist besonders relevant, wenn der optische Pfad wellenlängenempfindliche Komponenten enthält. Koppler, Splitter, Empfänger und alle wellenlängenselektiven Bauelemente sollten für den gesamten Betriebswellenlängenbereich ausgelegt sein. RIN beeinflusst den Rauschbeitrag des optischen Senders. Wie sich dies auf die Empfangsqualität auswirkt, hängt jedoch auch von der optischen Leistung und der Empfängerbandbreite ab. Auslegungen mit schmalbandiger optischer Filterung sollten qualifiziert werden, da kein Temperaturkoeffizient der Wellenlänge definiert ist.

Für den Laser gelten ein maximaler Dauerdurchlassstrom von 100 mA und eine maximale Dauersperrspannung von 1 V. Die Monitorfotodiode verträgt eine Sperrspannung von bis zu 10 V dauerhaft oder 15 V für höchstens 60 Sekunden. Diese Werte sind Schädigungsgrenzen und keine empfohlenen Arbeitspunkte. Der Treiber sollte daher eine Strombegrenzung, einen kontrollierten Anlauf und einen Schutz vor Sperrspannung vorsehen. Auch bei der Montage darf das Löten der Anschlussdrähte höchstens bei 260 °C für 10 Sekunden erfolgen. Eine ESD-Festigkeit ist nicht spezifiziert. Deshalb sind bei Lagerung, Montage und Prüfung geeignete Maßnahmen zum Schutz vor elektro­statischer Entladung erforderlich.