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マルチモードファイバチャネルの
アイパターンによる伝送特性評価
光伝送用モデルを使ったアイパターン評価 - SystemVue
Keysight SystemVueは、無線/有線通信システムの物理層シミュレータです。多数のデジタルベースバンド・アナログRFモデルに加え、
各種光伝送用モデルが準備されており、
マルチモードファイバチャネルにおけるアイパターン評価が可能です。また、Keysight ADSと
組み合わせ、Tx/Rx ICや基板配線と接続した特性評価を実現します。
Transceiver
100110
Tx
Laser
Driver
CDR
Electrical
channel
TX
VCSEL
Multi-Mode
Fiber channel
ASIC
SERDES
CDR
Rx
Limiting
Amp
TIA
RX
光伝送用モデル
－ レーザードライバ
－ VCSEL
－ MMF
－ PINダイオード
－ TIA
PIN
0
ビットレート設定
C2 {Const@Data Flow Models}
8b/10b
11010
VCSEL
ファイバ結合損
Driver
VCSEL
PulseShaping
C1 {Coder8b10b@Data Flow Models} S3 {SetSampleRate@Data Flow Models}
P1 {PulseShaping@Data Flow Models}
V2 {VCSEL_Driver@Data Flow Models}
Vcsel {VCSEL@Data Flow Models}
8b/10b
FiberCouple {Gain@Data Flow Models}
マルチモード
ファイバ
エンコーダ
F2 {FiberMM@Data Flow Models}
Bessel LPF
123
GaussianLPF
TIA
P-i-N
S1 {Sink@Data Flow Models}
Tia {TIA@Data Flow Models}
TIA
PinAcCouple {IIR@Data Flow Models}
B2 {BesselLPF@Data Flow Models}
ACカップリング
LPF
P2 {PIN@Data Flow Models}
G2 {GaussianLPF@Data Flow Models}
PINダイオード
FlexDCA_Sink
Keysight DCAリンク
EYE評価にはDCAソフト
ウェアも使用可能
普段慣れている測定器と
同じ操作を実現します
テストベンチ例
光LPF
MMF
PRBS
VCSEL ドライバ
VCSEL
ENCODER
B1
パルス整形
T
Kin
光伝送モデル概要
VCSEL Driver
VCSEL
Multi-mode Fiber
− 入力電圧を電流に変換
− 入力電流を光強度に変換
− 利得 [mA/V] 、1dB 利得圧 縮で三次歪みを表現
− P-I、V-I データを元にカーブ
フィッティングし、閾値電流
およびレーザ出力の熱的飽
和を計算[*1]
− 入射条件により各モードに
伝搬する光強度し、モード分
散を計算
− 緩和振動周波数をサポート
− モード間結合、波長分散は無視
− 雑音：RJ、DJ
− グレーデッドインデックス型
マルチモードファイバ
PIN diode
TIA
− 入射光強度を電流に変換
− 入力電流を電圧に変換
− 電流値は下記の合計
− R-I 変換飽和特性：1dB利得
圧縮による三次歪み or R-I
データカーブフィッティング
1. 入射光強度と応答性[A/W]
2. 暗電流・負荷抵抗・周囲温度
から計 算されるショット雑
音・熱雑音
− スルーレートで内部アンプ
の応答速度を設定
− 雑音：DJ、入力換算雑音
主なパラメータ：
利得、1dB 利得圧縮、バイアス
電流、立ち上がり/下がり時間、
RJ、DJ
主なパラメータ：
周囲温度、P-I、V-I
主なパラメータ：
ファイバ寸法、損失係数、入射
光波長、入射径／角度／軸ずれ
主なパラメータ：
応答性、暗電流、負荷抵抗、
周囲温度
主なパラメータ：
トランスインピ ー ダンス 、ス
ルーレート、1dB利得圧縮、R-I、
DJ、入力換算雑音
*1. P.V. Mena, J.J. Morikuni, S.M. Kang, A.V. Harton, and K.W. Wyatt, A simple rate-equation-based
thermal VCSEL model, IEEE J Lightwave Technology LT-17 (1999), 865– 872.
ADSと組み合わせて高度な検証を実現
SystemVueの光伝送モデルをADSで使用するIBIS-AMIモデルと
して出力Tx/Rx ICや基板配線と接続した特性評価を実現します。
詳しい内容を DesignCon2012で発表して
います。
Efficient End-to-end Simulations of
25G Optical Links
ADS環境
基板配線
ADS上でTx/Rx ICや基板配線と
(Sパラメータ、線形回路モデルなど)
ドライバ
（IBIS-AMI）
接続した特性評価を実現します
リピータ
（IBIS-AMI）
IBIS-AMIモデルとしてExport
SystemVue環境
レシーバ
（IBIS-AMI）
詳しい内容を DesignCon2014で発表して
います。
www.keysight.com/find/designcon2014
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Published in Japan, September 24, 2014
5991-4770JAJP
0000-08cS