传统方法
　　短跨距（Short Reach）10Gb/s发射机的传统设计方法，一直是采用由50Ω激光二极管激励器（laser diode driver, LDD）供电的直接调制激光器（direct modulation laser, DML）模块。DML是由一个50Ω激光二极管以及与其封装在一个模块中的热电冷却器（thermoelectric cooler, TEC）和附加元件所组成。高频数据一般通过一个GPO连接器耦合到该模块。
　　LDD通常单独封装在一个陶瓷外壳中。如图1所示，采用50Ω传输线设计技术实现了两个元件的互连。GPO连接器内部的阻抗在很宽的带宽范围内被专门做成50Ω，以为传输线提供正确的终端负载。
　　一般需要对传输线进行反向终接（Back Termination），以防止来自DML的信号反射返回激光器并使光眼（Optical Eye）产生劣化。由于LDD的输出端存在较大的电压摆幅（通常为3～4V），因此必须采用AC耦合以为LDD留有足够的峰值储备（headroom）。若想满足今天对10Gb/s模块的要求，这种传统的方法存在以下一些缺陷：
　　● 传输线的反向终接会产生额外的功耗;
　　● 与3V电源不兼容的电压摆幅为通过采用低电源电压来降低功率的做法设置了障碍;
　　● 在模块（特别是DML）中采用封装式元件的做法增加了元件成本，并制约了压缩总体尺寸的能力;　
　　● 有些生产工序（比如RF连接器配合）无助于大批量生产，因此限制了降低制造成本;
　　● 人们通常不希望在LDD输出端进行AC耦合，因为这样做会使那种能够在较宽的数据率范围工作的模块的设计变得更加困难。

新方法
　　一种通常被称作“联合封装”（copackaging）的新方法把LDD和激光二极管（均为芯片形式）紧挨在一起安装，使得这两个元件之间的间隔小到无需采用传输线技术。该方法力争将与互连相关的电感和电容降到能够满足获得足够的10Gb/s传输质量的水平上。
　　图2 示出了其实现方法的一例。均为芯片形式（Die Form）的LDD和激光二极管被紧靠着安装在发射用光学组件上，采用较短的低电感丝焊（Wire Bond）来完成这两个元件的互连。用于减小电感的技术准备采用较宽的带状连接（Ribbon Bond），并把LDD隐藏在衬底表面的下方。
　　将LDD安装在凹处减小了带状连接环的尺寸，从而减小了其电感。由于所安装的激光器阳极侧是朝下的，故可利用带状连接把LDD直接与激光器相连。在这种场合，把LDD和激光器安装在衬底的相同层面（level）上可以产生较小的电感。
　　该方法消除了前文所述的50Ω方案的许多缺点，且在满足目前对10Gb/s模块的要求方面兼容性更好：
　　● 由于不再需要对传输线进行反向终接，故降低了功耗;
　　● 通过去除模块上的中间级封装及RF连接器，降低了成本、缩小了元件的尺寸;
　　● 与该方法相关的制造技术更符合大批量生产的要求，并达到了量产价格目标。
　　专为该方法设计的LDD已有供货，它们被优化以激励低电阻激光器（而过去采用的是50Ω的LDD）。
　　Analog Devices公司的ADN2843就是一种为这种新方法设计的LDD，它还有一个额外的优点：即可以采用3.3V的工作电源，这就进一步降低了功率。这是通过采用一种无需串联阻尼电阻的激光器拓扑结构来实现的。该拓扑结构减小了电压摆幅，为激光器留有了足够的峰值储备（@3.3V）。

尚需研究的课题
　　这种新型的光发射机设计方法同样有一些尚未解决的问题。为了在LDD激光二极管互连上实现所要求的较低的寄生效应，需要进行细致的设计并采取合适的制造工艺。
　　热学方面的课题也是非常重要的。要在紧靠着消耗功率的LDD的情况下使激光器的温度在其工作范围内保持稳定，需要采用散热效率较高的衬底和低热阻的通路，以通过模块外壳将热量排出。
　　总体功耗的降低再加上非冷却式10Gb/s激光二极管的开发成功，使得短跨距非波分复用型应用中对热电冷却器（TEC）的需求有所缓解。省去TEC虽然带来了成本、空间和功耗方面的节约，但激光二极管需要在更宽的温度范围内工作。这在需要同时满足视觉掩蔽（Eye Mask）要求和发射机的平均功率及消光比规格时会产生一定的困难。
　　激光二极管的电流-光转换函数随着温度的变化和时间的推移（老化）呈现出较大的变化，必须对这种变化给予补偿，以使发射机能够满足其技术要求。光发射机的技术条件一般是针对特定的平均光功率以及消光比或光调制幅度（Modulation Amplitude）来拟定的。

开环技术
　　控制平均功率的传统方法是采用闭环技术，但调制幅度是采用开环技术进行控制的（一般是根据对激光二极管温度的检测）。这种方法既存在性能上的局限性，也不符合大批量生产的需要：
　　● 激光器老化未得到补偿，只好牺牲性能;
　　● 各激光器之间的温度特性差异未得到补偿，同样只好以牺牲性能为代价;
　　● 在制造过程中可能需要连续不断地进行激光二极管温度特性的统计取样，以证实它位于可接受的范围内。

闭环技术
　　采用双重环路控制（Dual Loop Control）的新一代激光二极管激励器（如AD2843）能够以闭环方式对平均功率和消光比进行控制。这种方式能够随着激光器的温度变化和老化效应自动调整光输出，从而消除了采用开环技术时所做出的部分性能牺牲。由于双重环路控制能够对每个激光器特定的温度特性进行检测和补偿，使得生产工艺也有所简化，由此完成的设计更加适合大批量生产的要求。
　　在以性能（而非功率、尺寸和成本）作为推动力的长距离传送网络中，10Gb/s光纤链路已经建好了。为了实现10Gb/s在整个城域网及其他网络中的应用，本文所概述的技术和元件将被应用于光纤模块的设计当中，以满足人们对压缩尺寸及降低功率和成本的渴求。
　　关于AD2843的更详细资料，请浏览Analog Devices公司网站http://www.analog.com。