EML и DML: в чём отличия?

EML и DML: в чём отличия?

При изготовлении оптических трансиверов для скоростей от 100 Гбит/с используется два различных типах лазерных технологий: DML (Directly Modulated Laser) и EML (Electro-absorption Modulated Laser). В чем разница между этими двумя технологиями? Насколько важно это различие на повседневном уровне?

Что они означают?

DML относится к лазерному диоду с прямой модуляцией. Этот тип лазера также можно назвать «с распределенной обратной связью» (Distributed FeedBack, DFB) из-за структуры, использованной для его изготовления. DML имеет однокомпонентный чип, что делает его идеальным для схем, требующих небольшую площадь и низкое энергопотребление. Модулируя включение/выключения схемы, посредством IC-драйвера (Integrated Circuit driver), как в светодиодных лампах, формируется выходной оптический сигнал линий модуля.

Структура кристалла DML

Готовое изделие – сборка DML TOSA (Transceiver Optical Sub-Assembly)

EML относится к электроабсорбционному модулированному лазеру. Эта конструкция объединяет лазерный диод (структурно похожий на диод DML) с модулятором электроабсорбции (EAM- Electro-Absorption Modulator) на базе интерферометра Маха-Цендера (Mach-Zehnder Interferometer) в одной микросхеме. Лазерный диод работает в режиме непрерывной волны (CW), и входные/выходные сигналы подаются в секцию EAM для генерации оптического выхода. Такая конструкция отличается более низкой хроматической дисперсией, поэтому она лучше подходит для передачи данных с более высокой скоростью на большие расстояния.

Структура кристалла EML

Готовое изделие – сборка EML TOSA (Transceiver Optical Sub-Assembly)

Где они используются?

Вообще говоря, DML используется для передачи данных с более низкой скоростью и более коротких расстояний, в то время как EML применяется на больших расстояниях с высокой скоростью передачи данных:

Что же выбрать?

Как видно из рисунка, для некоторых скоростей передачи данных выбора нет. Технические ограничения DML ограничивают его использование расстояниями не намного более 10 км и ниже, в то время как относительно высокая стоимость EML делает его использование экономически нецелесообразным для скоростей передачи данных в 1 Гбит/с и 10 Гбит/с, а также для расстояний линии менее 10 км. Однако увеличивающийся спрос на лазеры EML для скоростей передачи данных на 100 Гбит/с и 400 Гбит/с на одну длину волны впоследствии может уменьшить разницу в стоимости.

Наиболее значимое перекрытие применения DML и EML происходит на скоростях между 25 Гбит/с и 100 Гбит/с на расстоянии 10 и более км. Обе лазерные технологии полностью совместимы друг с другом.

Сравнение технологий DML и EML