[发明专利]直接调制激光器驱动电路

说明书

驱动器电路(11)包括多个级联连接的NMOS晶体管，调制信号(V_GN1)被施加到所述NMOS晶体管中的位于最下级处的最下级晶体管(T_N1)的栅极端子，对位于所述最下级晶体管的上级处的上级晶体管(T_N2)的栅极端子施加上级偏置电位(V_GN2)，所述上级偏置电位(V_GN2)包括位于所述上级晶体管(T_N2)的紧邻下级的晶体管(T_N1)的最小栅极‑源极电压(V_GN1min)和最大漏极‑源极电压(V_DS1max)之和。

技术领域

本发明涉及一种用于驱动DML(直接调制激光器)的分路LD(激光二极管)驱动技术，在所述DML中，对LD的光强度进行直接调制。

背景技术

近年来，随着通信业务量的增加，要求使用光纤的光通信网络具有较大的容量。具体地，用作通信网络的主要标准要素的以在容量方面变得越来越大。随着容量的这种增大，已经完成了10GbE和40GbE的以太网标准化。目标在于甚至更大容量的100GbE的标准化过程即将完成。

如图18所示，在100GBase-LR4/ER4光传输系统的布置示例中，使用分路电路布置的LD驱动器已被报道为在虚线包围的发送前端中作为能够以低功耗执行高速操作的LD驱动器。

在使用分路LD驱动器的发送前端的布置示例中，如图19所示，由虚线包围的部分是分路LD驱动器部分。通过向LD添加并联的分路LD驱动器部分，接通/断开LD驱动器部分中的开关以承载信息，如图20A、图20B、图20C和图20D所示(非专利文献1中的图4)。由于分路LD驱动器具有较大的输出阻抗，所述驱动器与LD单片地集成或与LD安装在同一封装件中。因此，无需执行阻抗匹配，并且可以以低功耗执行高速操作。

相关技术文献

非专利文献

非专利文献1：A.Moto,T.Ikagawa,S.Sato,Y.Yamasaki,Y.Onishi及K.Tanaka,“Alow power quad 25.78-Gbit/s 2.5V laser diode driver using shunt-driving in0.18mm SiGe-BiCMOS”，Compound Semiconductor Integrated Circuit Symposium，2013。

发明内容

发明要解决的技术问题

如图21所示，在驱动器部分通过DC耦合直接加载在LD的阳极的布置中，当将CMOS工艺用于驱动器时，施加到LD的阳极的电压和施加到晶体管的漏极的电压是共同的。

然而，由于晶体管的击穿电压随着当前CMOS工艺的微型化而趋于减小，因此在如图21所示的关联的分路LD驱动器中，施加在晶体管的漏极和源极之间的电压超过击穿电压，从而不必要地击穿所述晶体管。此外，在EO响应中在LD弛豫振荡频率f_r处存在谐振峰，并且由于这种谐振峰而导致在光波形中不期望地出现过冲和失真。

本发明解决这些问题，其目的在于提供一种能够避免晶体管的击穿的DML驱动技术。

解决问题的方法

为了实现上述目标，根据本发明的DML驱动电路包括：电源电路，配置为向激光二极管供给驱动电流；以及驱动器电路，与所述激光二极管并联连接，配置为根据输入的调制信号旁通所述驱动电流，其中所述驱动器电路包括多个级联连接的NMOS晶体管，所述调制信号被施加到所述NMOS晶体管中的位于最下级处的最下级晶体管的栅极端子，以及对所述NMOS晶体管中的位于最下级晶体管的上级处的上级晶体管的栅极端子施加上级偏置电位，所述上级偏置电位是位于所述上级晶体管的紧邻下级的晶体管的最小栅极-源极电压和最大漏极-源极电压之和。