三菱：双EAM差分EML的直流端接与交流耦合方案对比

前天写了三菱在 ECOC2026 上的玻璃基板双 EAM 差分 EML 倒装方案。

无论 OFC2026 还是 ECOC2026，它家的 EML 都采用了双 EAM 串联结构。

EAM1 的阳极和 EAM2 的阴极接公共地，两个 EAM 的物理长度完全一致，SSC 模斑转换器用来提升光纤耦合效率。

把两个 EAM 串联后，总电容减半，刚好抵消差分驱动下 100 Ω 端接电阻带来的 RC 时间常数翻倍问题。

同时，DFB 与两个 EAM 之间做了电气隔离，差分驱动电压只加在 EAM 电极上，避免信号泄露到激光器，也防止两个 EAM 之间互相串扰。

针对差分射频高速信号，端接方案主要分两类：DC 直流端接和 AC 交流端接。

这两种方案的核心区别在于终端匹配电阻如何接地。因为 EAM 必须加直流偏置电压才能工作，这就牵涉到直流电流的走向。

在 DC 端接中，50 Ω 端接电阻直接接到基板的地平面，偏置产生的直流电流会直接流过电阻入地。

电流流过电阻会发热耗电，而数据中心对低功耗要求极高。

但 DC 端接电阻独立接地，两个 EAM 的光生电流可分别泄放，对工艺不平衡和电流失配容忍度高，低频共模响应也不会劣化。

在上半年的 OFC2026 上，三菱采用了裸片打线（CoC）的方式，极限测出大于 100 GHz 的 3-dB 带宽。

当时阈值电流为 8 mA，在 DFB-LD 注入电流 100 mA 时，输出功率达到了 19 mW。

到了 ECOC2026，三菱改用子基板封装。在 DC 端接下，113 GBaud PAM4 测试实现了 0.96 dB 的 TDECQ，3-dB 电光带宽达到 80 GHz。

此时 EAM 偏置电压为 +1.65 V / -1.65 V，消光比为 3.3 dB，出光功率为 8.8 dBm。其差模与共模的输出差大于 10 dB，低频共模抑制效果不错。

为了解决直流偏置电流白白流过电阻带来的高功耗问题，三菱引入了 AC 交流耦合方案，也就是在电阻和地之间串联隔直电容。

为了节省封装面积，三菱没有给两个 50 Ω 电阻各配一个电容，而是把两个电阻连在一起，共用一个 10 nF 的 AC 耦合电容再接地。

隔直电容能挡住直流，只让高频射频信号入地。这样既完成了射频匹配，又阻断了直流电流，功耗大幅降低。

实测在 113 GBaud PAM4 速率下，AC 端接的 3-dB 带宽依然保持在 80 GHz。

此时 AC 端接的正负偏置电压为 +1.45 V / -1.45 V，TDECQ 为 0.59 dB，消光比 3.5 dB，出光功率 8.9 dBm。

可以认为在 113 GBaud 这个速率下，AC 端接与 DC 端接的调制性能几乎完全相同。

三菱在 OFC2026 用 DC 端接做到过 360 Gb/s，但过于耗电。

因此，三菱基于 AC 端接做了 155 GBaud（310 Gb/s）测试。在 100 mA 电流和 1.2 Vppd 摆幅下，实现 TDECQ 2.1 dB，消光比 3.7 dB，出光功率 9.0 dBm。

当然，单电容 AC 方案也有风险。若双 EAM 光电流不平衡且缺少独立接地，共模响应可能劣化，而 DC 端接无此风险。

前几天的文章中，也讲了三菱的玻璃基板倒装方案，同样采用了 AC 耦合。倒装是为了缩小单通道面积，提升集成密度。

但这也牺牲了性能，带宽从引线键合的 80 GHz 降到了 60.3 GHz。

最后来小结一下。

感谢阅读，若有不准确的地方请见谅！

扩展阅读：
旭创：基于EAM光生电流的EML无MPD光功率监控方案
Coherent：行波电极高速 EML 方案
Lumentum：4×200G 差分驱动EML进展

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