PLMR1xxC CWDM 3 GHz 4 mW Coaxial Analogue DFB Laser

CWDM staat voor Coarse Wavelength Division Multiplexing. Het verwijst naar een reeks gestandaardiseerde golflengten (met een onderlinge afstand van 20 nm) waarop deze lasers kunnen werken, grofweg van 1270 nm tot 1610 nm. Door CWDM-golflengten te gebruiken, kunnen meerdere PLMR1xxC-lasers, elk op een andere golflengte, signalen over één enkele optische vezel verzenden zonder elkaar te storen. Daardoor kunnen netwerkontwerpers meerdere upstream- of RF-signalen samen multiplexen, wat de vezelcapaciteit sterk vergroot terwijl eenvoudiger en minder strak geregelde optica kan worden gebruikt dan bij dense WDM-systemen.

DFB-lasers (Distributed Feedback) zenden uit in één longitudinale modus (één golflengte) met een smalle spectrale breedte en lage chirp. Dat is cruciaal voor analoge glasvezelverbindingen: het betekent dat de laseruitgang spectraal zuiver en stabiel is, waardoor kanaaloverlap in een WDM-systeem wordt voorkomen en vervorming tot een minimum wordt beperkt. Fabry-Perot-lasers produceren daarentegen meerdere golflengten en hebben hogere faseruis, wat interferentie en signaaldegradatie in analoge systemen kan veroorzaken. Kortom, het DFB-ontwerp biedt een veel betere lineariteit, minder ruis (RIN) en compatibiliteit met WDM-multiplexing — allemaal essentieel voor hoogwaardige analoge transmissie, zoals CATV-signalen.

Nee – een van de voordelen van het coaxiale laserontwerp van de PLMR1xxC is dat het ongekoeld werkt. De lasers zijn ontworpen om stabiel te blijven over een breed omgevings-temperatuurbereik zonder actieve TEC. De hermetische coaxiale behuizing en het ontwerp van het component zelf (inclusief de juiste chipstructuur en terugkoppeling via de monitorfotodiode) helpen om een consistent optisch vermogen en een stabiele golflengte te behouden, ook wanneer de temperatuur varieert. Dat verlaagt de kosten en vermindert de complexiteit. Als een toepassing een extreem nauwkeurige golflengteregeling of werking bij zeer hoge vermogens- of temperatuurgrenzen vereist, kan in plaats daarvan een gekoelde laser van het butterfly-type worden gekozen. Voor typische CATV- en RF-over-fibre-toepassingen zijn de ongekoelde prestaties van de PLMR1xxC echter ruim voldoende.

De bandbreedte van 3 GHz geeft de benaderende bovengrens aan van de frequentie waarop de intensiteit van de laser kan worden gemoduleerd (het –3 dB-punt van de frequentierespons). In de praktijk betekent dit dat de PLMR1xxC-serie RF-signalen tot 3 GHz betrouwbaar kan verzenden. Daarmee voldoet de serie ruimschoots aan de behoeften van CATV-netwerken — waarvan upstream- en downstreamsignalen meestal in het bereik van tientallen tot honderden MHz liggen — en maakt zij ook transmissie mogelijk van diensten met hogere frequenties, zoals bepaalde draadloze en cellulaire banden of andere analoge signalen in het microgolfgebied. Een bandbreedte van 3 GHz zorgt ervoor dat de laser moderne kanaalplannen met hoge dichtheid, breedbandsignalen en toekomstige uitbreidingen aankan zonder de beperkende factor te worden in het frequentiebereik van het systeem.

Een optische isolator wordt aanbevolen als er kans is op terugreflecties of optische terugkoppeling in de laser – bijvoorbeeld wanneer uw glasvezelverbinding meerdere connectoren of splitters bevat, of is aangesloten op reflecterende componenten. Zelfs kleine reflecties kunnen de uitgang van een DFB-laser destabiliseren en extra ruis of vervorming veroorzaken, vooral in analoge verbindingen. De isolator (enkel- of dubbeltraps) die aan de laseruitgang wordt geplaatst, laat licht wel naar buiten, maar blokkeert terugkerende reflecties en beschermt de laser zo tegen storingen. In relatief eenvoudige opstellingen, zoals een korte vezel rechtstreeks naar een correct afgesloten ontvanger, is een isolator mogelijk niet nodig. Voor de meeste CATV-headend- of veldinstallaties – waar connectoren en patchpanelen worden gebruikt – is het echter verstandig om minimaal een enkeltraps isolator toe te passen om de signaalkwaliteit te behouden. De dubbeltraps isolator biedt nog meer isolatie voor zeer gevoelige of meerkanaalssystemen.

Elke PLMR1xxC-laser wordt doorgaans geleverd met een in de fabriek gemonteerde single-mode vezelpigtail (meestal standaard 9/125 µm SM-vezel) van ongeveer 1 meter lang. De standaardconnector aan het uiteinde van de pigtail is vaak SC/APC (angled polish) – een uitvoering die in CATV-netwerken veel wordt gebruikt vanwege de lage terugreflectie. De fabrikant kan echter ook andere connectortypen leveren die bij uw systeem passen, zoals FC/APC, SC/UPC, enzovoort, of de pigtail ongeconnectoriseerd laten (kale vezel) als u deze wilt fusielassen. In sommige configuraties is in plaats van een vaste pigtail ook een receptacle-versie van de laser beschikbaar, zodat u een glasvezelconnector rechtstreeks op de lasermodule kunt aansluiten. De keuze van de connector hangt af van de standaard binnen uw netwerk; SC/APC is populair vanwege het uitstekende return loss in analoge systemen.

Ja, de coaxiale PLMR1xxC-lasers gebruiken een in de industrie gangbare pinconfiguratie voor coaxiale laserdiodes. Dergelijke lasers hebben meestal drie of vier pinnen: twee pinnen voor de laserdiode (anode en kathode) en één of twee pinnen voor de monitorfotodiode, waarbij de behuizing meestal als gemeenschappelijke massa dient. Het exacte aantal pinnen hangt af van de variant; in sommige ontwerpen wordt bijvoorbeeld één gemeenschappelijke massa gebruikt voor zowel de laser als de fotodiode. Standaard pinning betekent dat u deze lasers zonder speciale fitting kunt toepassen in bestaande zenders of printplaten voor analoge optische zenders – de aansluitingen komen overeen met gangbare stuurcircuits voor laserdiodes. Daarnaast biedt AGx (de fabrikant) desgewenst aangepaste pinconfiguraties voor grotere orders, zodat de pintoewijzing kan worden aangepast aan een specifieke legacy-printplaat. In de meeste gevallen kunnen deze lasers echter direct uit de verpakking worden geplaatst in een standaard coaxiale lasersocket of PCB-footprint in glasvezelzendermodules.

Ja. Dankzij de hoge modulatiebandbreedte en lineaire prestaties is de PLMR1xxC goed inzetbaar voor RF-over-fibre in draadloze toepassingen – bijvoorbeeld voor het transport van cellulaire signalen (LTE, CDMA enzovoort) van externe antennes naar een base station hotel. De lasers kunnen RF-draaggolven moduleren tot 3 GHz, wat gangbare cellulaire banden dekt (en zelfs bepaalde WiFi-/microgolffrequenties). Een aandachtspunt is wel het uitgangsvermogen: de PLMR1xxC levert tot 4 mW. Voor kortere verbindingen is dat ruim voldoende, maar sommige draadloze RF-over-fibre-systemen – vooral bij distributie naar veel nodes of over grotere afstanden – geven mogelijk de voorkeur aan een laser met hoger vermogen of aan een optische versterker om voldoende link gain te waarborgen. Gaat het om een distributed antenna system (DAS) binnen een gebouw of op een campus, dan is 4 mW per glasvezelverbinding in veel gevallen toereikend. Kortom: deze lasers voldoen zeker aan de eisen qua signaalbandbreedte en lineariteit voor draadloze RF-signalen – mits het optische vermogensbudget past bij de afstand en de splitsingsvereisten van uw specifieke systeem.

Een uitgangsvermogen van 4 mW komt overeen met ongeveer +6 dBm optisch vermogen. In een typische glasvezel, met een verzwakking van ongeveer 0,2–0,3 dB/km (bij 1550 nm) of ~0,4 dB/km (bij 1310 nm), kan dit vermogen behoorlijk ver reiken – zo veroorzaakt 20–30 km vezel bijvoorbeeld slechts 5–6 dB verlies. Zuiver optisch gezien betekent dat een bereik van enkele tientallen kilometers. Analoge CATV-verbindingen worden echter meestal niet alleen beperkt door totaal verlies, maar vooral door ruis en vervorming. In de praktijk stellen retourpadontvangers gevoeligheidseisen om een goede C/N-verhouding (carrier-to-noise ratio) te behalen. Een typische retourontvanger heeft voor optimale prestaties ongeveer –6 tot 0 dBm ontvangsvermogen nodig. Bij een launch van +6 dBm hebt u dus circa 6–12 dB marge voor vezelverlies en splitting. Een haalbaar scenario is bijvoorbeeld 10 km glasvezel (~2 dB verlies) plus een 1×4-splitter (~6–7 dB). Zonder splitting is 20+ km glasvezel ook mogelijk. Elk netwerk is anders, maar over het algemeen bieden de PLMR1xxC-lasers ruim voldoende marge voor de meeste retourpaden van node naar headend in HFC-netwerken. Hebt u te maken met een uitzonderlijk lang traject of een verbinding met veel verlies, dan kunt u een optische versterker of een laservariant met hoger vermogen overwegen. Voor standaardafstanden in kabelnetwerken voldoen deze lasers echter uitstekend.

Coaxiale lasers zoals de PLMR1xxC zijn kleine, cilindrische componenten zonder ingebouwde temperatuurregeling. Ze zijn eenvoudiger en kostenefficiënter en bedoeld voor toepassingen waar geen extreme nauwkeurigheid of stabiliteit nodig is, afgezien van wat het intrinsieke ontwerp al biedt. Butterfly-behuizde lasers zijn daarentegen grotere modules met geïntegreerde thermo-elektrische koelers (TEC), vaak in een 14-pins behuizing. Zij houden de laserchip op een vaste temperatuur en bevatten soms ook isolatoren en andere componenten. Daardoor bieden butterfly-lasers een uiterst stabiele golflengte en uitgangsvermogen, ook bij wisselende omgevingstemperaturen, wat belangrijk is voor bepaalde high-performance- of dense-WDM-toepassingen. De afweging zit in kosten, formaat en energieverbruik. In veel analoge toepassingen, zoals CATV-retourpaden of RF-links over korte afstand, krijgen coaxiale lasers de voorkeur omdat ze aanzienlijk goedkoper zijn en toch aan de prestatie-eisen voldoen. Ze zijn eenvoudig op een PCB te monteren via hun pennen of een coaxiale fitting en vereisen geen complexe TEC-aansturing. Kortom, coaxiale lasers bieden een compacte oplossing tegen lagere kosten en worden ingezet waar goede prestaties volstaan; butterfly-lasers worden gebruikt wanneer maximale stabiliteit of een hoger vermogen nodig is. Voor de meeste breedbandige analoge systemen, behalve de meest veeleisende, bieden coaxiale lasers zoals de PLMR1xxC de juiste balans tussen prestaties en kosten.