RLMR3 Analoger DFB-Laser im Koaxialgehäuse mit 1310 nm, 4 mW und 3 GHz (Rückkanal)

Das Modul ist für CATV-Rückkanäle und die HF-Übertragung über Glasfaser spezifiziert und kombiniert eine Emissionswellenlänge von 1310 nm mit einer Bandbreite von 3 GHz. Zu den analogen Leistungsdaten zählen IMD2-Werte von höchstens -50 dBc und IMD3-Werte von höchstens -57 dBc, gemessen bei Nennleistung, 25 °C und einem optischen Modulationsindex von 10 % im Zweitontest. Das relative Intensitätsrauschen ist im Bereich von 5 bis 300 MHz mit höchstens -145 dB/Hz spezifiziert. Diese Werte bilden eine Grundlage für erste Rausch- und Linearitätsberechnungen. Die Bedingungen der Verzerrungsmessung belegen jedoch keine gleichbleibende Leistung über die gesamte Bandbreite von 3 GHz. Deshalb sollten Sender, Glasfaserstrecke und Empfänger als Gesamtsystem anhand des vorgesehenen Kanalplans und des optischen Dämpfungsbudgets validiert werden.

Die Option y = 4 bezeichnet eine optische Ausgangsleistungsklasse von mindestens 4 mW, keinen exakten Betriebswert von 4 mW. Im vollständigen Bestellcode RDLMR3-A-1-4-FU steht A für die Pinbelegung Typ A, 1 für einen einzelnen optischen Isolator, 4 für die Leistungsklasse ≥4 mW und FU für die FC/UPC-Schnittstelle. Die elektrooptischen Spezifikationen ordnen die Leistung im Betrieb diesem Modellcode zu, ohne eine Obergrenze für die Ausgangsleistung anzugeben. Für die Berechnung des Leistungsbudgets sollten daher 4 mW als spezifizierter Mindestwert angesetzt werden, statt von einer festen Einkoppelleistung auszugehen. Für Anwendungen mit einer strikten Obergrenze der Sendeleistung sollte vor der endgültigen Auswahl gesondert bestätigt werden, dass diese Anforderung erfüllt wird.

Der Laser ist für den ungekühlten Betrieb ausgelegt und für einen Betriebstemperaturbereich von -20 bis +85 °C spezifiziert. Der Schwellstrom kann bei 25 °C bis zu 15 mA und bei 85 °C bis zu 40 mA betragen. Der Betriebsstrom kann im angegebenen Temperaturbereich bis zu 90 mA erreichen. Der Lasertreiber muss zudem für eine Betriebsspannung von bis zu 2,1 V ausgelegt sein. Die interne Monitorfotodiode mit einem angegebenen Monitorstrombereich von 10 bis 2.000 μA lässt sich in einen Regelkreis zur automatischen Leistungsregelung einbinden. In der Praxis sollte die Vorspannungsschaltung einen ausreichenden Einstellbereich bieten, um die erforderliche optische Ausgangsleistung auch dann aufrechtzuerhalten, wenn sich Schwellstrom und Bauteilverhalten mit der Temperatur ändern.

Das Modul enthält einen einzelnen internen optischen Isolator mit einer Sperrdämpfung von mindestens 30 dB, der optische Rückkopplungen zum DFB-Laser reduzieren kann. Unter der angegebenen Betriebsbedingung bietet es außerdem eine Nebenmodenunterdrückung von mindestens 30 dB. Diese Eigenschaften unterstützen einen stabilen Analogbetrieb. Dennoch müssen Reflexionen auch an anderen Stellen der Glasfaserstrecke berücksichtigt und begrenzt werden. Die FC/UPC-Buchse sollte mit einem sauberen, kompatiblen FC/UPC-Glasfaseranschluss verbunden werden; ein FC/APC-Stecker darf nicht direkt eingesteckt werden. Reflektierende Komponenten, mangelhafte Steckerstirnflächen und mehrere offene Schnittstellen sollten bei Tests auf Systemebene untersucht werden, da kein Grenzwert für die zulässige rückreflektierte Leistung definiert ist.

Die maximal zulässigen Werte sind Belastungsgrenzen und dürfen nicht als Sollwerte für den normalen Betrieb verstanden werden. Der Gleichstrom durch den Laser in Durchlassrichtung ist im Dauerbetrieb auf 100 mA begrenzt; der angegebene maximale Betriebsstrom beträgt dagegen 90 mA. Die Gleich­spannung in Sperrrichtung am Laser darf 1 V nicht überschreiten. Für die Monitorfotodiode beträgt die maximal zulässige Sperrspannung im Dauerbetrieb 10 V beziehungsweise 15 V für höchstens 60 Sekunden. Ihr Dunkelstrom ist bei einem Laserbetriebsstrom von null mit bis zu 0,2 μA spezifiziert. Die Treiberschaltung sollte eine Strombegrenzung, einen Schutz vor Sperrspannung und Maßnahmen zur Begrenzung von Transienten enthalten. Ausreichende Sicherheitsabstände im Betrieb müssen verhindern, dass diese Grenzwerte beim Einschalten oder im Fehlerfall annähernd erreicht werden.

Bei der Pinbelegung Typ A ist Pin 1 mit PD+, Pin 2/GND mit LD+, Pin 3 mit LD- und Pin 4 mit PD- belegt. Aufgrund der Kennzeichnung Pin 2/GND müssen die Masseführung und die Topologie des Lasertreibers sorgfältig geprüft werden, statt ein allgemeines Anschlusslayout für Laserdioden zu übernehmen. Auch die Polarität der Monitorfotodiode ist zu beachten, wenn ihr Strom für eine automatische Leistungsregelung genutzt wird. Der angegebene Monitorstrombereich von 10 bis 2.000 μA erfordert einen Rückkopplungsverstärker mit passendem Eingangsbereich und einer Abgleichmöglichkeit. Bevor die Baugruppe für die Fertigung freigegeben wird, sollte die Leiterplattendokumentation sowohl die Ausrichtung der elektrischen Pins als auch die der optischen Buchse eindeutig kennzeichnen.

Allein aus der Bezeichnung als Koaxialgehäuse lässt sich keine mechanische Austauschbarkeit ableiten. Die Kompatibilität hängt vom Montageflansch, den Positionen der Befestigungsbohrungen, dem Überstand der Anschlussbuchse, dem Freiraum für die Pins, der Anordnung der Montageplatte und dem verfügbaren Platz um den Glasfaserstecker ab. Zur Prüfung dieser Details steht eine Maßzeichnung zur Verfügung. Die Abmessungen sind jedoch ausschließlich in der Zeichnung angegeben und werden hier nicht zusätzlich tabellarisch aufgeführt. Die optische Schnittstelle ist als FC/UPC ausgeführt, während der elektrische Anschluss die vierpolige Konfiguration Typ A verwendet. Bevor Gehäuse oder Leiterplatte endgültig festgelegt werden, sollte die vollständige Maßzeichnung mit den Befestigungselementen, der Dicke der Montageplatte, den Anforderungen an die Faserbiegung und dem gewählten Lasertreiberlayout abgeglichen werden.