Embed Size (px)
Citation preview
Page 1
Vertraulich!
Good Things Come in Small Cubes
Cube Optics Teilvorhaben im Projekt COMAN Statusbericht 9.7.08
Good Things Come in Small Cubes
Page 2
Vertraulich!
Zusammenfassung Fortschritt Cube Optics
Faserbasierter Prototyp (Zeigen der optischen Funktion) Optische Funktion gut (IL, Isolationen, ...) + Directivity besser 70dB + Isolationen in erwartetem Bereich - Ripple in Lambda Detektor
Prototyp mit integrierten Detektoren // ohne TIAs Zeigen der Performance mit geändertem Empfangselement Optisch Funktion gut (IL, Sensitivity, Isolationen, ..., Ripple unverändert) Directivity Laser auf OTDR ist mit –42dB nicht ausreichend (Ziel:–59dB) Aufbau Messystems um bis –70dBm Detektoren spektral zu vermessen
Untersuchung Ripple Problem Liegt in Tapping Filtern Abhilfe durch Umstellung Filterreihenfolge (Laser Power Signal nur nach Verrechnung, Doppelte Genauigkeit bei
Lambda Monitor )
Neue Detektoranbindung (momentan in Umsetzungsphase) Konzeption, Design und Konstruktion von neue Anbindung der Detektoren Durch Faserkopplung hohe Directivity / Gute elektr.Signaltrennung zwischen Laser und OTDR bzw Rx Umsetzungsphase ohne Laser in Bearbeitung Mit Laser bis Ende September
Integration in Transceiver Umstellung der Platzierung von Optikmodul in Transceiver hat Änderung in Flexanbindung und Faseranschluss
(jetzt Receptacle) notwendig gemacht. Umsetzungsphase in Bearbeitung
Page 3
Vertraulich!
Zusammenfassung Fortschritt Cube Optics
Detailergebnisse / Abstimmungsdokumente: Neue Detektoranbindung (momentan in Umsetzungsphase) Design Optik-Modul ohne Laser
Geometrie Optik Modul Flexleiter: Kanalbelegung / Geometrie Interne Beschaltung??? Zu erwartende Performance???
Design Optik-Modul mit Laser / Transceiver Integration Laseransteuerung Proposal für Beschaltung auf Flexleiter Flexleiter: Kanalbelegung / Geometrie Geometrie Optik Modul LC / SC-Receptacle
Noch zu tun:CAD –Modell Optik Modul ohne LaserNeue Flexgeometrie (achtung Kontaktpads müssen nicht auf andere Seite!)8K-Höhe implementieren beides mit Bilder dokumentiert
Flex Geometrie als Zeichnung
Schaltplan der Detektor Seite mit Istwerten (evtl. Bondplan als Bild)
Vorschlag für Schaltplan Laserseite mit konkreten Werten? Induktivitäten, ...Kanalbelegung und Außere Geometrie (ananlog zu dem Rx Flexleiter)CAD-Modell mit SC-Receptacle und beiden Flexleitern.
Kapazität Lambda DiodenEvtl. HF-Flexsimulation (vorhandene von ROSA-Gerader Flex) um den Abstand zum Gehäuse zu bestimmen.
RX-Flexleiter hat auf der gewünschten Seite die Kontakte Bei Laser mit VIAs
Page 4
Vertraulich!
Aufbau von Prototypen (faserbasiert)
Variante 1: Alle Ports faserbasiert
Variante 2: Laser, Strecke, Daten Rx
als Faserports OTDR, Power Monitor und
Lambda als Detektor (ohne TIA)
DetektorRx
DetektorLambda
Strecke
DetektorOTDR
Lin.Filter
R=90%
1490 R=10%1550 R=100%
LASER
T=14901550
T=1310
Detektor Power Monitor
DetektorRx
DetektorLambda
Strecke
DetektorOTDR
Lin.Filter
R=90%
1490 R=10%1550 R=100%
LASER
T=14901550
T=1310
Detektor Power Monitor
Variante 1 (alles Fasern) Variante 2 (Fasern & Detektor)
Page 5
Vertraulich!
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
1260 1310 1360 1410 1460 1510 1560 1610
Laser->Line
Laser->Monitor
Laser->Lambda
1310 +/-50nm
1490 +/-10nm
1550 +/-10nm
Kennwerte Prototypen (downstream)
DetektorRx
DetektorLambda
Strecke
DetektorOTDR
Lin.Filter
R=90%
1490 R=10%1550 R=100%
LASER
T=14901550
T=1310
Detektor Power Monitor
Page 6
Vertraulich!
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
1470 1475 1480 1485 1490 1495 1500 1505 1510
Laser->Monitor [%]
Laser->Lambda [%]
Lambda - Monitor
1490 +/-10nm
Kennwerte Prototypen (-Monitoring)
DetektorRx
DetektorLambda
Strecke
DetektorOTDR
Lin.Filter
R=90%
1490 R=10%1550 R=100%
LASER
T=14901550
T=1310
Detektor Power Monitor
Page 7
Vertraulich!
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
1260 1310 1360 1410 1460 1510 1560 1610
Line->RX
Line->OTDR
1310 +/-50nm
1490 +/-10nm
1550 +/-10nm
Kennwerte Prototypen (Upstream)
DetektorRx
DetektorLambda
Strecke
DetektorOTDR
Lin.Filter
R=90%
1490 R=10%1550 R=100%
LASER
T=14901550
T=1310
Detektor Power Monitor
Page 8
Vertraulich!
Isolation Laser zu OTDR - Faser Prototyp V1
DetektorRx
DetektorLambda
Strecke
DetektorOTDR
Lin.Filter
R=90%
1490 R=10%1550 R=100%
LASER
T=14901550
T=1310
Detektor Power Monitor
< -70dB!!=Messdynamik
Page 9
Vertraulich!
Aufbau von Prototypen (faserbasiert)
Variante 1: Alle Ports faserbasiert
Variante 2: Laser, Strecke, Daten Rx
als Faserports OTDR, Power Monitor und
Lambda als Detektor (ohne TIA)
DetektorRx
DetektorLambda
Strecke
DetektorOTDR
Lin.Filter
R=90%
1490 R=10%1550 R=100%
LASER
T=14901550
T=1310
Detektor Power Monitor
DetektorRx
DetektorLambda
Strecke
DetektorOTDR
Lin.Filter
R=90%
1490 R=10%1550 R=100%
LASER
T=14901550
T=1310
Detektor Power Monitor
Variante 1 (alles Fasern) Variante 2 (Fasern & Detektor)
Page 10
Vertraulich!
DetektorRx
DetektorLambda
Strecke
DetektorOTDR
Lin.Filter
R=90%
1490 R=10%1550 R=100%
LASER
T=14901550
T=1310
Detektor Power Monitor
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
1460 1480 1500 1520 1540 1560 1580
Wellenlänge/nm
op
t. P
eg
el
[dB
m]
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
IL/d
B
OTDR
Lambda
Monitor
1490 +/-10nm
1550 +/-10nm
Strecke-Laser
Detektor Prototyp V2 / Upstream Messung
Upstream Kanäle ebenfalls in erwartetem Bereich
IL=0,7dB
OTDR auf 1490 = -11dB
OTDR auf 1550 = -1,5dB
Page 11
Vertraulich!
DetektorRx
DetektorLambda
Strecke
DetektorOTDR
Lin.Filter
R=90%
1490 R=10%1550 R=100%
LASER
T=14901550
T=1310
Detektor Power Monitor
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
1460 1480 1500 1520 1540 1560 1580
Wellenlänge/nm
op
t. P
egel
[d
Bm
]
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
IL [
dB
]
OTDR
Lambda
Monitor
1490 +/-10nm
1550 +/-10nm
Laser-Strecke
Detektor Prototyp V2 / Downstream Messung
Genauere Charakterisierung hat statt gefunden
Messtechnik für Detektoren bis –70dBm aufgebaut
IL + Empfindlichkeit in erwartetem Bereich(vorher +5dB)
Lambda Monitor –3dB Dejustage
Directivity Laser zu OTDR um ca. 15 dB zu gering !
Abblendversuche zeigen nur Gewinn von 5dB
Page 12
Vertraulich!
Directivity Laser zu OTDR
Directivity Laser in OTDR: Detektor Rückreflex an Detektor Lambda:
Pegel an Det. Lambda max. –3dBm (@1500nm) Rückreflex < -50dB Verluste auf Rückweg zum OTDR = 3,1dB Pegel an OTDR durch Rückreflex = -56dBm Nebensprechen = -65dB
Direkte Streuung: Durch direkte Streuung des Laser Lichtes am
10% Tap-Filter kann Licht in den OTDR Detektor gelangen.
Streuung muss kleiner 64dB sein!!! Pegel an OTDR durch Streuung = -56dBm Nebensprechen = -65dB
Nebensprechen Gefordert Laser OTDR < -59dB 2x –65dB = 62dB Marge für Elektronik –3dB
Directivity Laser zu OTDR ist kritisch und reicht bei zuerst realisiertem Detektor-Aufbau nicht aus.
DetektorRx
DetektorLambda
Strecke
DetektorOTDR
TIA BMTIA
Lin.Filter
R=90%
1490 R=10%1550 R=100%
LASER
Isolator
T=14901550
T=1310
Detektor Power Monitor
-0,5dB
-1dB
-11,5dBm
-10dB
-0,6dB@1500
-1dB
-3dBm @ 1500
+9dBm@ 1490
Rückreflex-50dB
Rückreflex-50dB
-0,5dB
gefordert-62dB
2x -56dBm= -53dBm
Page 13
Vertraulich!
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1470 1475 1480 1485 1490 1495 1500 1505 1510
0
2
4
6
8
10
12
Linearfilter [%]
90% Reflektor [%]
10%-100% Tap[%]
Summe [%]
1490 +/-10nm
DetektorRx
DetektorLambda
Strecke
DetektorOTDR
Lin.Filter
R=90%
1490 R=10%1550 R=100%
LASER
T=14901550
T=1310
Detektor Power Monitor
Ripple in Lambda Monitor
Messafbau:
Breitband Quelle + OSA
Auflösung 0,05 nm
Rippel Verhindert Genauigkeit und Eindeutigkeit der Wellenlängenmessung
Page 14
Vertraulich!
Lösung Rippel in Lambda Monitoring
Ripple bei der Lambda Bestimmung: Statt 90% Reflektor 1x Linearfilter verwenden Power Mointor sowie Lambda wird errechnet:
Power Monitor = D1+D2Lambda = (D1-D2)/(D1+D2)
Ripple des Tapping Filters ist weiter in den Signalen vorhanden, stört aber nicht!
DetektorRx
LambdaDetektor 2
Strecke
DetektorOTDR
Lin.Filter
1490 R=10%1550 R=100%
LASER
T=14901550
T=1310
LambdaDetektor 1
Page 15
Vertraulich!
Neue Detektorintegration
Neues Konzept zur Detektorintegration: Beibehaltung der Singlemode Faser als Raumfilter Detektoren werden hinter kurzem Faserstück
integriert Aufbau einer separaten Detektoreinheit für OTDR,
1310 RX sowie Lambda 2. Wechsel der Filterposition für Lambda MonitoringVorteil: Hohe Directivity (-70dB) für Laser auf OTDR zu
erwarten. (Optische Ebene) Kürzere/bessere elektrische Signalführung Laseranschlüsse weit von OTDR-Anschlüssen
getrennt Kleinere Bauweise
(Breite – 1,35mm/ Länge –2,75mm/ Höhe inkl. Flex)
Nachteil: Zeitverzug / Aufwand
Page 16
Vertraulich!
Größe neues Optik Modul
Neue Größe des Optik Moduls =Breite = 17 mm (-1,35mm)Länge = 16,05 mm (-2,75mm)Höhe = 7mm (incl. 0,2mm Flexleiter)
Page 17
Vertraulich!
Zeitplan neues Optik Modul
Aufbau von Prototyp mit neuer Detektorintegration(ohne Laser, 9mm Höhe)
Design Fertig Ende April Input für Merge Optics
Geplante Fertigstellung 18.Juli Aufbau von Optik Modul mit Laser
vorr. bis August / September
Page 18
Vertraulich!
Schnittstelle Transceiver – Optik Modul
Schnittstelle Optik Modul <-> Transceiver: Wünsch von Merge Optics: Alternative Schnittstelle soll untersucht werden, damit Aufbau
Transceiver leichter wird. Optik Modul im Transceiver nach vorne. OK Receptacle Anschluss direkt an Komponente OK Gehäusegröße reduziert OK Elektrische Anschlüsse gegenüber dem Receptacle
Nicht möglich, jedoch reduzierte Leitungslänge in Flexleiter.
Vorläufige Zeichnung Ende dieser Woche Exakte Festlegung Form und elektrische Kontakte
bis Ende April (Design fertig)
Page 19
Vertraulich!
Vorschlag Aufbau Transceiver (Version 6)
