光發(fā)射機的信號完整性要求電路具有良好的階躍響應(yīng)。這意味著快速的上升時間、最小的過沖、幅度變化持續(xù)時間不超過一個比特周期。發(fā)射光組件(TOSA)的封裝阻抗會影響所加信號的階躍響應(yīng)。本文簡要分析這些寄生參數(shù)，重點討論補償方法和思路。
1 TOSA的寄生參數(shù)
　　TOSA的金屬打線和環(huán)氧金屬接觸導(dǎo)致寄生電感和寄生電容的產(chǎn)生。圖5就是一個考慮了寄生參數(shù)的TOSA的模型，影響信號完整性的因素是圖中的寄生串聯(lián)電感L和寄生并聯(lián)電容C。基于這些寄生參數(shù)以及激光器非線性行為的影響，送入激光驅(qū)動器的階躍信號經(jīng)過激光器后會產(chǎn)生失真(圖6)。激光器以及外部元件的寄生電感和寄生電容會降低邊沿速率，導(dǎo)致抖動增大，寄生電感有時還會引起高頻振鈴(圖7)。

　　圖5所示的過沖失真和欠沖失真是同時考慮了低頻和高頻響應(yīng)的雙重效果。高頻響應(yīng)的影響：上升時間，過沖，振鈴；低頻響應(yīng)的影響：衰減，漂移。
　　考慮低頻響應(yīng)時，電感可以看作短路，電容可以看作開路，這樣圖5所示的寄生參數(shù)就沒有了。其他如溫度變化對激光器的影響也需要考慮，本文主要討論電信號方面的響應(yīng)。
　　當從驅(qū)動器評估階躍響應(yīng)時，激光器本身的電光轉(zhuǎn)換影響要盡量最小化。但是為了激光器能夠正常發(fā)光，最小電流也需要在激光器的閾值之上，而且為了得到比較好的眼圖，必須高于閾值一定幅度，不然在驅(qū)動器和激光器交流耦合時，反向調(diào)制電流和偏置電流之和有可能會低于激光器的閾值，從而造成眼圖打開不全的問題。保持激光驅(qū)動器的偏置電流在高端，并且調(diào)制電流在低端，這可以幫助最好地觀察驅(qū)動器到激光器接口的線性分量影響。
　　在實際操作中看到眼圖異常時，為了進一步分析，觀察階躍信號響應(yīng)是最直觀的方法。如圖7所示，(a)為眼圖，(b)為對應(yīng)的階躍波形圖。在階躍波形圖上，可以更加清楚地觀察和分析過沖和振鈴，包括過沖的幅度、振鈴的周期、頻率等。
　　如果要用儀表設(shè)備觀察階躍響應(yīng)，所給信號要有足夠的周期長度，以觀察躍遷變化開始到比較穩(wěn)定幅度的過程。幸運的是，在激光器驅(qū)動電路中，幾乎所有的高速信號起伏變化都將會在1個比特周期內(nèi)達到穩(wěn)定。
2 補償網(wǎng)絡(luò)
2.1 過沖
　　為了解決光信號的過沖，可以選擇圖8的補償網(wǎng)絡(luò)。圖中的負載阻抗要基于時間常數(shù)τ做調(diào)整。如果負載阻抗ZL主要為阻性，則下面的等式成立：
　　

　　通過選擇適當?shù)碾娮鑂1來降低整個阻抗以限制過沖到可以接受的水平。理論上講電容C1要盡量小，這樣在最初的過沖之后R1的影響可以被忽略。
　　舉一個比較典型的25 Ω負載、50 ps、20%過沖的例子(可以理解為圖6中的過沖幅度為正常幅度的20％，持續(xù)時間是50 ps)：通過選擇電阻R1=100 Ω，高頻的合并負載Z=R1||ZL將會降低到20Ω或者低于正常值的20%；通過選擇電容C1=0.5 pF，時間常數(shù)τ=R1×C1=50 ps，剛好與過沖持續(xù)時間一致，以達到最佳補償。
　　這種R-C補償電路的負面影響是減緩了上升沿爬升速度。這主要是因為信號中的高頻成份被補償電路衰減了。所以為了保持快速的上升時間，有時需要適當容忍一定的過沖。
2.2 欠沖
　　對于欠沖的補償，需要降低階躍信號的低頻分量。引起的不利因素是可以達到的峰值功率會被降低。圖9的電路是針對光信號欠沖的補償。

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　　有些激光器驅(qū)動器具有內(nèi)置的背向匹配電阻。如果電感L1和背向匹配電阻串聯(lián)，則可以阻止額外的功率損失。R-L補償?shù)牟僮髟砗蚏-C補償類似：