Общее описание

MAX3646 - это драйвер лазера с напряжением +3,3 В, предназначенный для многоскоростных трансиверных модулей со скоростью передачи данных от 155 Мбит/с до 622 Мбит/с. Лазеры могут быть подключены к MAX3646 по постоянному току для уменьшения количества компонентов и упрощения многоскоростной работы.

Система управления коэффициентом экстинкции лазера (ERC) сочетает в себе функции автоматического управления мощностью (APC), компенсации модуляции и встроенной термокомпенсации. Контур APC поддерживает постоянную среднюю оптическую мощность. Компенсация модуляции увеличивает ток модуляции пропорционально току смещения. Эти контуры управления в сочетании с термокомпенсацией поддерживают постоянный оптический коэффициент экстинкции в зависимости от температуры и срока службы.

MAX3646 принимает дифференциальные входные сигналы данных. Широкий диапазон токов модуляции от 5 мА до 60 мА (до 85 мА с переменной связью) и диапазон токов смещения до 100 мА делают MAX3646 идеальным для управления FP/DFB-лазерами в волоконно-оптических модулях. Внешние резисторы устанавливают необходимые уровни тока лазера. MAX3646 обеспечивает управление отключением передачи (TX_DISABLE), одноточечную отказоустойчивость, контроль тока смещения и контроль фототока. Устройство также имеет выход с задержкой отказа (TX_FAULT) для индикации неисправностей, например, когда петля APC больше не в состоянии поддерживать среднюю оптическую мощность на требуемом уровне. MAX3646 соответствует требованиям SFF-8472 к диагностике передатчиков и временным параметрам SFP MSA.

MAX3646 выпускается в 24-контактном тонком корпусе QFN размером 4 мм x 4 мм и работает в расширенном диапазоне температур от -40°C до +85°C.

 

Приложения

Многоскоростные трансиверы OC-3 - OC-12 FEC

125 Мбит/с Ethernet SFP, GBIC и 1 x 9

Трансиверы

 

Характеристики

Одиночный источник питания +3,3 В

47 мА Ток питания

85 мА Ток модуляции

100 мА Ток смещения

Автоматический контроль мощности (APC)

Компенсация модуляции

Компенсация температуры на кристалле

Самосинхронизирующиеся входы для подключения к сети переменного тока

Мониторы тока с привязкой к земле

Выходы отключения лазера и сигнализации

Включение управления и функция лазерной безопасности

 

Подробное описание

Лазерный драйвер MAX3646 состоит из трех основных частей: высокоскоростного модуляционного драйвера, блока смещения с ERC и схемы безопасности. Конструкция схемы оптимизирована для высокоскоростной работы при низком напряжении питания (+3,3 В).

 

Драйвер высокоскоростной модуляции

Выходной каскад состоит из высокоскоростной дифференциальной пары и программируемого источника тока модуляции. MAX3646 оптимизирован для управления нагрузкой 15 Ом. Минимальное мгновенное напряжение, требуемое на OUT-, составляет 0,7 В для токов модуляции до 60 мА и 0,75 В для токов от 60 мА до 85 мА. Работа при токе свыше 60 мА может быть обеспечена с помощью AC-соединения или достаточного напряжения на лазере, чтобы удовлетворить требование выходного напряжения драйвера.

Для взаимодействия с лазерным диодом необходим демпфирующий резистор (RD). Суммарное сопротивление демпфирующего резистора и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) лазерного диода должно быть равно 15 Ом. Для дополнительного демпфирования аберраций, вызванных паразитной индуктивностью лазерного диода, может потребоваться шунтирующая RC-сеть. См. примечание 274: HFAN-02.0: Интерфейс лазерных драйверов Maxim с лазерными диодами для получения дополнительной информации.

Любая емкостная нагрузка на катоде лазерного диода ухудшает характеристики оптического выхода. Поскольку вывод BIAS напрямую подключен к катоду лазера, минимизируйте паразитную емкость, связанную с этим выводом, используя индуктор для изоляции паразитных нагрузок вывода BIAS от катода лазера.

 

Процедура проектирования

При проектировании лазерного излучателя оптический выход обычно выражается в терминах средней мощности и коэффициента экстинкции. Показаны соотношения, которые помогают преобразовать среднюю оптическую мощность и ток модуляции. Эти соотношения справедливы, если плотность маркировки и рабочий цикл оптической формы волны составляют 50%.

Для желаемой средней оптической мощности лазера (PAVG) и коэффициента оптической экстинкции (re) необходимые токи смещения и модуляции могут быть рассчитаны с помощью уравнений. Правильная настройка этих токов требует знания параметров передачи сигнала от лазера к монитору (ρMON) и эффективности наклона (η).

 

Соображения по расположению

Чтобы минимизировать потери и наводки, делайте соединения между выходом MAX3646 и лазерным диодом как можно короче. Используйте хорошие методы высокочастотной разводки и многослойные платы с непрерывной плоскостью заземления, чтобы минимизировать электромагнитные помехи и перекрестные наводки. Печатные платы должны быть изготовлены с использованием диэлектриков с низкими потерями. Используйте линии с контролируемым импедансом для ввода данных, а также для вывода модуля.