DR4发射器PIC的主要特性总结见下表1。
表1-AL112-DR4-Z60 PIC的主要特性
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特性 |
描述 |
备注 |
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整体芯片尺寸 |
2.9 mm × 6.4 mm |
无光输入和输出光纤 |
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芯片厚度 |
400 μm ± 10 μm |
没有铜柱 |
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450 μm ± 10 μm |
有铜柱 |
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激光输入端口（2） |
设计用于与保偏光纤直接对接耦合（接口角度为8°） |
输入信号必须TE极化 |
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光输出端口（4） |
设计用于直接对接耦合到符合G.652.D或G.657.A2标准单模光纤（接口角度为8°） |
针对LBL单模光纤的耦合进行了优化 |
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调制器驱动信号（Vp和Vn） |
差分、直流或交流耦合 |
片上端接（60 Ω差分） |
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RF偏置电压（Vbias） |
片上添加（参见图2和图3） |
每个调制器可单独调节 |
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RF直流偏置电压（Vdd） |
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Mach-Zehnder偏置控制 |
片上热电移相器（TOPS） |
每个调制器两个 |
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TX输出监控探测器 |
互补片上分接MPD |
每个调制器两个 |
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电气端子 |
带SnAg焊料凸点的铜柱（详见表3） |
适用于所有高速和低速信号 |
Mach-Zehnder调制器
如下图2所示，四个MZM分别由两个差分RF信号（标有 “Vp”和 “Vn”）驱动，这两个信号在芯片上被端接到调制器远端的 60 Ω 负载上。除了两个RF驱动电压外，每个调制器的低速端还需要施加一个正直流偏置电压（“Vbias”），如图2和图3所示，以反向偏置光电调制器的p-n结。
图2 -带TOPS和监测PD的单Mach-Zehnder调制器
MZM可以用DC耦合或AC耦合差分RF信号驱动。直流耦合信号可以直接连接到“Vp“和“Vn“端子。在这种情况下，与Vdd的连接（即内部60 Ω端接电阻的中点）应悬空，如图3（a）所示。
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（a）使用直流耦合驱动信号 |
（b）使用交流耦合驱动信号 |
（c）带集电极开路驱动器 |
图3 -单个Mach-Zehnder调制器的电气连接
当使用交流耦合RF驱动信号时，需要将两个信号的直流电平设置为任意固定电压，这可以通过向调制器内部60 Ω端接的中点施加共模直流偏置电压（“Vdd“）来实现。为方便起见，可将直流电压选择为0 V，如图3（b）所示。不需要外部的“偏置T”。
此外，当调制器使用集电极开路驱动器工作时，驱动器的输出级可以通过向 “Vdd”施加直流电压来偏置，如图3（c）所示。
在任一情况下，偏置电压“Vbias“应大于两个RF信号相对于地的最大正电压。为实现最佳工作状态，建议将“Vbias“设置为比RF驱动信号的平均直流电平高1.5 V。
每个Mach-Zehnder调制器的工作点都可以通过两个可调热电光学移相器（TOPS）单独控制(TOPS；详见第7节）。每个Mach-Zehnder调制器输出端的两个互补分接监控光电探测器（分接MPD）（见图1中的 “MPD_L_n”和 “MPD_R_n”）可以为调制器工作点的调整提供反馈。建议为两个分接监控光电探测器分别施加1 V至2 V的反向偏压，以避免MPD响应饱和。
每个Mach-Zehnder调制器的互补光输出端接至另一个光电检测器（“MPD_C_n“;参见图2），该光电检测器可用于监测每个调制器的平均光输出功率。
