Charakterisierung eines 4-kanaligen Modulatortreibers für einen siliziumphotonischen WDM-Transmitter

by Mr Jonas Schwende

Thursday Aug 8, 2024, 11:00 AM → 12:00 PM Europe/Berlin

R413 & zoom (IPE)

Vorstellung der Masterarbeit von Jonas Schwende mit dem Thema: Charakterisierung eines 4-kanaligen Modulatortreibers für einen siliziumphotonischen WDM-Transmitter

 

Kurzfassung:

Um die Anzahl der optischen Glasfaserverbindungen in zukünftigen Detektorsystemen zu reduzieren und das Problem von strahlungsanfälligen VCSELs im Detektorvolumen zu umgehen, wird am Institut für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik (IPE) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) ein neues, erweiterbares, 4-kanaliges Übertragungssytem für spätere Terabit/s-Anwendungen entwickelt. Dieses System nutzt Wellenlängenmultiplexing, das die simultane Übertragung mehrerer Signale über einen einzigen optischen Wellenleiter ermöglicht, wodurch die Bandbreite des Systems signifikant gesteigert werden. Die sonst üblichen VCSELs können dann durch serienmäßige, aber nicht unbedingt strahlenfeste Distributed Feedback Laser (DFB) ersetzt werden, die sich außerhalb des strahlenexponierten Bereichs befinden.

Die elektro-optische Modulation der Daten erfolgt mittels Mach-Zehnder-Modulatoren (MZM), deren Spannungslängenprodukt typischerweise im Bereich von mehreren Volt pro Millimeter liegt. Da die zur Aufbereitung verwendeten anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs) keine derart hohen Spannungen treiben können, sind für Übertragungsversuche an dieser Stelle universelle Leistungsverstärker unabdingbar. Später können dann ASICs gezielt mit den notwendigen Spannungshüben entwickelt werden. Ziel der Arbeit ist es, die Eignung eines 4-kanaligen Modulatortreibers für siliziumphotonische WDM-Transmitter für spätere Anwendungen im Optiklabor zu überprüfen. Es soll geklärt werden, ob die am IPE entwickelte Treiberelektronik zur Charakterisierung der Datenübertragungseigenschaften der MZM geeignet ist oder als ein limitierendes Element der Übertragungskette fungiert. Dazu wurde eine umfassende Charakterisierung des Treibers durchgeführt, einige Fehler behoben und Erweiterungen eingearbeitet.

 

Vortragssprache: Deutsch