ALM5Q 1550 nm DWDM 10 mW 1 GHz analoge DFB-laser in butterfly-behuizing

De ALM5Q is bedoeld voor direct gemoduleerde analoge breedbandverbindingen, niet voor coherente of extern gemoduleerde architecturen. De vermelde toepassingen omvatten CATV-broadcast en -narrowcast, DWDM-voorwaartse transmissiepaden, QAM-transport en RF over glasvezel. Hiervoor biedt de laser een bandbreedte van minimaal 1,1 GHz en een nominale ingangsimpedantie van 25 Ω. De lineariteitsspecificaties omvatten een CNR van minimaal 51 dB, CSO-grenswaarden van -50 of -52 dBc afhankelijk van de vezellengte, en een CTB van maximaal -65 dBc. Deze waarden gelden bij een belasting met 79 kanalen, nominaal optisch vermogen, een bedrijfstemperatuur van 25 °C en een ontvangen vermogen van 0 dBm. Valideer de prestaties van de verbinding daarom met het beoogde kanaalplan, glasvezeltraject, de ontvanger en het RF-aanpassingsnetwerk.

Kies eerst het optische vermogen en selecteer vervolgens het gewenste ITU-kanaal uit de golflengtelijst. In het bestelschema staat XX voor de vermogensoptie van 8, 10 of 11 dBm en ZZ voor de kanalen 12 tot en met 59. Daarbij komt 10 dBm overeen met 10 mW en 11 dBm met ongeveer 12,6 mW. De afzonderlijke vermelding van maximaal 10 mW is dus in strijd met de optie van 11 dBm. Deze tegenstrijdigheid moet vóór vrijgave voor productie worden opgehelderd. Houd bij de golflengtekeuze ook rekening met het gekarakteriseerde bedrijfsbereik van 1529 tot 1561 nm. Leg de overeengekomen vermogenscode, kanaalcode en acceptatiegrenzen vast in de componentspecificatie.

De laser heeft een gesloten temperatuurregelkring nodig wanneer een stabiele golflengte en stabiele analoge prestaties belangrijk zijn. Het bedrijfstemperatuurbereik van de chip is 15 tot 35 °C. De interne thermistor is gespecificeerd op 9,5 tot 10,5 kΩ en het werkbereik van de TEC bedraagt onder de vermelde conditie -1,0 tot 1,6 A. De opgegeven koelerspanning loopt van -2,5 tot 3,8 V, terwijl de absolute grens voor continue stroom ±1,9 A bedraagt. De regelaar moet stroom- en spanningsbegrenzing, geschikte compensatie van de regelkring en beveiliging tegen thermistorstoringen of onderbroken verbindingen bieden. Controleer de thermische marge bij de uiterste behuizingstemperaturen: het gekarakteriseerde behuizingstemperatuurbereik van de TEC is -20 tot 65 °C en wijkt daarmee af van het opslagtemperatuurbereik.

Ontwerp de RF-interface voor een nominale ingangsimpedantie van 25 Ω en ga niet uit van een directe aanpassing aan een bron van 50 Ω. De laser heeft afzonderlijke pinnen voor DC-bias en modulatie: pinnen 11 en 13 zijn de gemeenschappelijke laseraansluitingen, pin 12 is de modulatie-ingang en pin 3 de DC-biasaansluiting. De opgegeven bedrijfsstroom bedraagt maximaal 100 mA en de bedrijfsspanning maximaal 2,1 V, bij een minimale bandbreedte van 1,1 GHz. Een aanpassings- of transformatienetwerk kan daarom nodig zijn om reflecties, modulatiediepte en frequentierespons van de gekozen RF-driver te beheersen. Houd in de uiteindelijke lay-out het modulatiepad kort, voorzie de voorgeschreven massaverbindingen met de behuizing en controleer de lineariteit bij de daadwerkelijke kanaalbelasting.

De analoge specificaties bieden een eerste referentie voor het linkbudget, maar gelden niet als universele systeemresultaten. De opgegeven CNR bedraagt minimaal 51 dB. Voor CSO geldt een maximum van -50 dBc bij 10 km en -52 dBc bij 5 km, voor CTB maximaal -65 dBc en voor RIN maximaal -155 dB/Hz. De vervormingsmetingen worden uitgevoerd met een belasting van 79 kanalen, nominaal optisch vermogen, een temperatuur van 25 °C en een ontvangen optisch vermogen van 0 dBm. Ontvangerruis, vezeldispersie, connectorverliezen en de lineariteit van de RF-aansturing kunnen ervoor zorgen dat de systeemresultaten van deze waarden afwijken. Test het prototype daarom met het beoogde glasvezeltraject en kanaalplan voordat u het ontwerp definitief vastlegt.

De hermetisch gesloten 14-pins butterflybehuizing combineert de laser, optische isolator, TEC, thermistor en monitorfotodiode. De standaardpigtail bestaat uit 1 m SMF-28-vezel met een vlamvertragende Hytrel-coating van 0,9 mm en een SC/APC-connector. De nominale pinlengte vanaf de behuizingswand bedraagt 5 mm. De optische isolatie is minimaal 30 dB en het optische retourverlies minimaal 40 dB. Het mechanische ontwerp moet de buigradius van de pigtail waarborgen en voorkomen dat mechanische belasting op de connector wordt doorgegeven aan de behuizing. Voor de elektrische aansluiting dienen pinnen 8 en 9 als behuizingsmassa. De ongebruikte pinnen 10 en 14 moeten niet-aangesloten blijven.

De maximaal toegestane waarden zijn beschermingsgrenzen, geen streefwaarden voor normaal bedrijf. Bij de vermelde referentietemperatuur van 35 °C bedraagt het opslagtemperatuurbereik -40 tot 85 °C. De continue doorlaatstroom van de laser is begrensd op 150 mA, de sperspanning van de laser op 1 V en de continue TEC-stroom op ±1,9 A. Voor de monitorfotodiode geldt een maximale sperspanning van 10 V continu of 15 V gedurende 60 seconden. Het opstart-, uitschakel- en storingsgedrag van de driver moet overschrijding van deze grenzen voorkomen, vooral bij TEC-verzadiging of tijdens het opeenvolgend inschakelen van de biasspanningen. Omdat geen afzonderlijke ESD-bestendigheid is opgegeven, moeten ESD-maatregelen, stroombegrenzing en temperatuurvergrendelingen op apparatuurniveau worden vastgelegd.

Niet elke golflengte in de bestellijst valt binnen het elektro-optische bedrijfsbereik dat voor de serie is opgegeven. De besteltabel omvat kanalen 12 tot en met 59, met golflengten van 1567,95 tot 1530,33 nm. De elektro-optische tabel specificeert daarentegen een bereik van 1529 tot 1561 nm. Niet alle vermelde golflengten worden als beschikbaar aangeduid. Daarom moeten de kanaalbeschikbaarheid en kwalificatiestatus voor elke bestelcode worden bevestigd. Dit is vooral van belang voor de langere golflengten boven 1561 nm, waar de twee bereiken niet overeenkomen. Leg voor de productiebeheersing een bevestigde golflengte, uitgangsvermogenscode en acceptatiegrenzen vast in de inkoopspecificatie, in plaats van uitsluitend op de algemene seriecode te vertrouwen.