サンプルIC

概要

技術紹介の設計技術を用いて、当社オリジナルのICを開発しました。
開発したのは光通信向けのVCSEL Driver および　トランスインピーダンスアンプ(TIA)のICです。これらはES(Engineering Sample)品としての販売に応じます。

機能

VCSEL Driver(Tx)VCSEL温度保証回路内蔵
TIA(Rx) リミッタアンプ搭載

特徴

  • VCSELの光出力パワーを温度依存に対して一定に設定する事が可能。
  • 上記機能を有するため、様々なVCSELへの対応が可能。
  • 電源用パスコンや周辺部品が不要のため、実装面積が小さくなります。

サンプルIC一覧

VCSEL Driver(Tx)

型番 PH1025LDBE PH1033LDBE
fab TSMC Tower Semiconductor
Process SiGe BiCMOS
0.18um		 SiGe BiCMOS
0.18um
SBC18H2
最大伝送レート 10Gbps 10.3125Gbps
電源電圧 +3.3V±10% +3.3V±10%
動作温度(Tj) -40～+105℃ -40～+125℃
主な性能 VCSEL電流設定範囲
バイアス電流：0～3mA
変調電流：0～8mA		 VCSEL電流設定範囲
バイアス電流：0～4mA
変調電流：0～6.5mA
チップサイズ 0.8mm×0.8mm 1.0mm×1.0mm
搭載機能 VCSEL電流のIb,Imを温度境界点に対し独立に設定可能
表1.VCSEL Driver(Tx)

TIA(Rx)

型番PH1019TABEPH1034TABE
fabTSMCTower Semiconductor
ProcessSiGe BiCMOS
0.18um		SiGe BiCMOS
0.18um
SBC18H2
最大伝送レート10Gbps10.3125Gbps
電源電圧+3.3V±10%+3.3V±10%
動作温度(Tj)-40～+105℃-40～+125℃
主な性能トランスインピーダンスゲイン 80dBΩ
入力電流範囲：50u～1.6mApp
出力差動振幅：600mVpp		トランスインピーダンスゲイン 95dBΩ
入力電流範囲：20u～1mApp
出力差動振幅：400mVpp
チップサイズ0.8mm×0.8mm1.0mm×1.0mm
搭載機能-入力振幅判定機能(劣化アラーム機能)
表2.TIA(Rx)

特性

図１、図２にVCSEL Driver(光出力)、 TIA (電気出力) の10Gbpsの波形を示します。

図1 VCSEL Driver 光出力波形 (PH1025LDBE)

図1 VCSEL Driver 光出力波形 (PH1025LDBE)

図2 TIA 電気出力波形 (PH1019TABE)

図2 TIA 電気出力波形(PH1019TABE)

用途

  • 光リンク。その適用例としてAOC(Active Optical Cable)があります。

当社ICのAOC(Active Optical Cable)への適用イメージを図3、4に示します。
ケーブルは光ファイバー、ケーブルの両端は電気コネクターになっています。
この光/電気の相互変換を行うフロントエンドの機能を担うのが当社のICです。

図1 AOC製品イメージ1

図3 AOC製品イメージ1.

図2 AOC製品イメージ2.

図4 AOC製品イメージ2.

VCSELドライバ サンプルICの特徴

VCSELドライバICは、周囲の温度をセンサで検出し、内蔵するOTPメモリに記録させた電流を出力する、温度補償機能を有しています。

  • 図5にドライバICの出力電流温度特性を、図6に接続したVCSELの光出力パワーの温度特性を示します。
  • VCSELは温度が上昇するほど電流が上昇し変換効率が下がるため、ドライバICの出力電流が一定では高温ほど光パワーが下がることになります。
  • 当社VCSELドライバICは、内蔵しているOTPメモリに図5のような電流設定を書き込む事で、高温ほど電流が大きくなる特性をICに記憶させる事ができます。
    電流設定を書き込んだ当社ICでVCSELを駆動すると、図6のように温度を低温から高温まで変えても光出力を一定に保つことができます。
  • この温度補償機能を使い、広い環境温度範囲のアプリケーションに対応することが可能となります。
図3 ICの出力電流温度特性

図5 ICの出力電流温度特性

図4 VCSEL光出力パワーの温度特性

図6 VCSEL光出力パワーの温度特性

光部品の使用例

表3は当社が使用実績のある光部品VCSEL,PDの一覧になります。

表3. 使用実績がある光部品

 

Data Rate [bps]

Model number

Company

VCSEL

10G

ULM850-10-TT-N0101U

Philips Photonics

(ULM photonics)

14G

ULM850-14-TT-N0104U

Philips Photonics

(ULM photonics)

14G

SM85-1AH001

Optowell

PD

6G

SP85-2D001

Optowell

10G

ULMPIN-10-TT-N0101U

Philips Photonics

(ULM photonics)

14G

ULMPIN-14-TT-N0104U

Philips Photonics

(ULM photonics)

本サンプルは表4の特許権により保護されています。

表4．サンプルICの特許権一覧

特許の名称 特許番号
温度補償回路特許第5989565号
温度補償回路特許第5989566号
光リンクモジュール及び光リンクモジュールの製造方法特許第5736436号
サンプルICの応用