是將電訊號轉成光訊號且利用光纖傳送資訊的一種通訊模式,而完成這一轉換的 媒介是一個雷射二極體,雷射二極體可以經由驅動的電流有所不同而近似線性的 轉換成等比例的輸出光功率,然而雷射二極體的電流對電壓的轉換特性曲線會隨 著溫度的不同而有所漂移,不但雷射的臨界驅動電流會改變,另外電流對光功率 的轉換特性曲線斜率也會改變,而這兩個參數所影響的意義如下說明,雷射二極 體的臨界電流的定義為要驅動雷射二極體發光下所需提供之最小的驅動電流,因 此臨界電流改變所造成的影響在於一旦驅動雷射二極體的電流小於此一電流,則 雷射二極體驅動必有開啟延遲的問題而造成信號失真,而雷射二極體電流對光功 率的轉換特性曲線斜率改變的影響在於若輸入驅動雷射二極體的電流不變的情 形下,一旦雷射特性曲線斜率改變相對著其雷射輸出光功率也跟著改變,以上所 提的兩個參數均是脈衝式光驅動電路設計所需克服的,因此脈衝式光驅動電路設 計目的在於希望可以在不同的環境溫度下可以經由功率的控制提供一良好的雷 射發光品質。
第一章 簡介
1-2論文組織
在此篇論文的安排流程上,目的在介紹脈衝式雷射二極體驅動電路也就是光 通訊的傳送端,在這一論文中提出了一新的雷射功率的控制方法使用了 tsmc018 製程,跟以往的架構最大的不同在於此一新架構在溫度變化後雷射的發光的亮暗 功率比可得一精確的控制,這是以往的脈衝式光驅動電路所不能做到的,此外為 了改善雷射發光可能造成眼圖不對稱情形,在此篇論文設計上加入了前置失真的 動作,再由於為了使雷射二極體能有快速功率鎖定的能力,我們也在電路中加入 的寬頻和窄頻的切換,以上電路動作的實現方法和流程,我分別在以下的章節一 一介紹。
第二章會先大概介紹乙太被動光纖網路的發展情形和說明何為脈衝訊號其 和連續信號有何不同,而接下來介紹應用在於乙太被動光纖網路的脈衝式雷射二 極體預計達到的設計規格,在了解規格後在此章的最後便是比較以往的脈衝式雷 射二極體的設計和此篇論文所提出的脈衝式雷射二極體的設計,說明以往的脈衝 式雷射二極體的設計的實現方法有何缺點,而新提出的架構如何改善此缺點。
第三章主要會先介紹新架構脈衝式雷射二極體的系統配置,再來會列出一表 格說明所預計使用的雷射二極體的規格列表,之後先以著系統的方塊配置圖大概 先說明各個系統方塊的目的,和系統功率的控制方法,了解系統的大概運作之 後,便會說明其系統的設計流程,也就是各個方塊的設計方針,最後再附上相位 邊界的穩定圖形,之後則是系統內各個電路的一一介紹和分析。
第四章則摘要電路佈局圖和量測時的考量,量測結果分別列出電性質的眼圖 和光性質的眼圖、前置失真的效果、系統開啟關閉時間,再一個最後的結論。
第五章為總結以上的討論和量測時的觀察來下一個總結的討論。
第二章
乙太被動光纖網路和雷射二極體驅 動電路簡介
2-1引言
電 話 公 司 目 前 對 網 際 網 路 通 道 的 發 展 主 要 是 數 位 用 戶 專 線 ( D igital Subscriber Line,DSL)的技巧,對於此一之資料傳送的方法,若想使用網際網路的 用戶端,需要一個 DSL 數據機連接到客戶的房子裡,另外還需要一個數位用戶 專線接收多工器(Digital Subscriber Line Access Multiplexer, DSLAM)連接遠 端 的 中 心 機 房 。 藉 由 xDSL 的 網 際 網 路 資 料 傳 送 速 度 一 般 提 供 在 128Kbps~13Mbps 這一個範圍,雖然 xDSL 所提供的資料傳送速度己比類比的 數據機快了,只可惜它不能支援全部的服務如聲音、影像服務等。此外用戶端到 中心機房的距離被限制在 5.5km 以內,雖然現正在以著屬遠端的 DSLAM 去克 服這個問題,但若用戶端到中心機房的距離遠達幾英里的話,將不再提供 DSL 這種服務因為經費太貴了,因此發展另一解決帶寬和距離限制的另一替代方案是 必要的。
被動光纖網路的目的在於建立一套成本低廉,且帶寬容量又是其它技術無法企 及的一方案,其中乙太被動光纖網路更是被提出,來達到低成本的進一步解決方
第二章 乙太被動光纖網路和雷射二極體驅動電路簡介
案。
乙太被動光纖網路在光通訊系統己被採行了多年,當初乙太被動光纖網路被提 出的一主要目的,是為了改善以往光通訊系統採點對點的傳輸而導致大量光纖使 用上的浪費,進而改採點對多點的傳送方試來達到節省光纖使用,進而達到成本 低廉的目的,而脈衝式光驅動電路主要是應用在點對多點的乙太被動光纖系統的 傳送方式上,也就是當多點的用戶端想傳送資料給單一的終端機時所採用的分時 多工的脈衝式傳送路徑上。