光电组件、模块基础介绍 PPT光电组件和光电模块.ppt

第五章光电组件和模块技术 目录 5 1概述5 2光发射组件 tosa 5 3光接收组件 rosa 5 4光收发一体组件 bosa 5 5光电模块5 6最新进展和未来发展 5 1概述 光电模块在stm 1adm光通信系统中的位置 gaas icge si ic si mos iclsoruls gaas icge si ic 5 1概述 光端机的技术发展和光电模块的产生 standardcompactpciplatform 过去 现在 未来 5 1概述 光电模块的基本结构光电模块定义 完成o e e o变换且具有标准光接口和电接口的系统基本结构 光源 tosa 驱动电路 探测器 rosa 接收电路 接口 其它辅助电路 外壳分类方法结构用途国内外主要厂家 5 2tosa 含义 transmitteropticalsub assembly光发射组件 tosa 分类 同轴封装 to can 其它结构to56ld 金属件 陶瓷套筒 sleeve 陶瓷插芯 ferrule 5 2tosa tosa的设计光学设计合适的耦合效率小的光反射 传统的 低成本 5 2tosa 光学设计球透镜耦合效率 15 8 插芯陶瓷反射损耗 50db耦合台精度 0 8 m非球透镜耦合效率 50 8 插芯陶瓷反射损耗 50db耦合台精度 0 5 m 5 2tosa 球透镜 优点 工艺成熟 用量大 成本低 问题 耦合效率 低 原因 球透镜的球差太大 x 1 2 n2 n2 1 2 1 f na3对 1 5mm n2 1 5的球透镜 x 1 7mm f max 15 pf max 1 5mwld x 光纤 5 2tosa 非球透镜 优点 像差小 高 问题 工艺复杂 价格较高光纤ld 35 max 53 5 2tosa 球透镜与光纤插芯耦合 产品对比 非球透镜 与nec 巨康 sumitomo的同类产品的主要参数对比 产品对比 非球透镜 对比nec 巨康 sumitomo的同类产品的出纤功率 耦合效率 镭波产品达到国际同类产品的先进水平表中单位 光功率为mw 耦合效率为 5 2tosa 热设计 5 2tosa table3themaximumtemperaturein c baseofinvarorcopper heatspreaderbondedtobasewithsolderorglue heatinputinallcases1w thenominalpowerofthediodeisgiven 热设计 5 2tosa table4thethermalresistanceink w baseofinvarorcopper heatspreaderbondedtobasewithsolderorglue thenominalpowerofthediodeisgiven 热设计 5 2tosa table5therelativethermalresistance alnsolderedheatspreaderwithcopperbaseasreference baseofinvarorcopper heatspreaderbondedtobasewithsolderorglue thenominalpowerofthediodeisgiven 热设计 5 2tosa 热设计 5 2tosa 热设计 5 2tosa 5 2tosa 机械设计耦合的精确定位 达到0 5 m稳定的固定支撑 维持0 5 m和模块的配合 无应力 5 2tosa 机械设计ld器件金属件套管插芯 5 2tosa 耦合的精确定位和固定 自动耦合系统 yag激光器to封装ld耦合焊接系统 5 2tosa 耦合的精确定位和固定 说明 额定极限值 组件性能 fp 组件性能 dfb 管脚排列与极性图 固定架选择图 hi opteltechnology 特点 固定架 3 1 2 5 4 7 6 5 2tosa 机械设计 5 2tosa tosa工艺过程ld和ld管座固定调整耦合台点uv胶并照射插芯和插芯座固定入库末测老化yag激光焊接 5 2tosa tosa的测试l i vith30ma下pf插拔30ma下 pf连续3次 0 2db tosa测试系统框图 trig sourcemeter2400 dualphotodiodemeter2500 ieee 488interface tec pd teccontrol2510 at sphere bd 本系统适用于激光二极管中chip to model各阶段的产品测试 其核心测试为l i v测试 根据不同用户的要求 可选配不同类型的积分球 温控器或数字多用表进行温控和其它参数的测试 系统组成一台model2400源表一台双通道光功率计2500一台带gpib接口卡的pc为用户定做的专用程序 5 2tosa tosa的测试 5 2tosa 主要技术指标 fp tosa 5 2tosa dfb tosa主要技术指标 5 3rosa 含义 receiveropticalsub assembly光接收组件 rosa 分类 同轴封装 to can 其它结构to46pin tia 金属件 陶瓷套筒 sleeve 陶瓷插芯 ferrule 5 3rosa rosa的设计光学设计电路设计热设计机械设计pd的光敏面 40 75 msm光纤芯径 9 m 0 5db耦合容差 1 5 m 5 3rosa 电路设计 i i1分别是1码和0码电平处噪声电流的rms值 ber是误码率 为10 9时 q 6 r是pin pd的光电转换效率 bwpd是pd带宽 rl是放大器的等效输入电阻 5 3rosa w是i层厚度 vsat是载流子最大漂移速度 rs是pin pd的串联电阻 cin是放大器的等效输入电容 是pd芯片电容和分布电容之和 pd芯片电容为 a w a是光敏区面积 例子 w 10 m vsat 105m s si tr 100pscin 1pf rl 1000 rc 1000ps 5 3rosa 5 3rosa 同轴to 46型pin tia原理框图 to 46型pin tia封装结构 5 3rosa 测试设备电压源光功率计光衰减器示波器测试板测试参数输出电压 30db光注入 工作电流插拔一致性 5 3rosa 主要技术指标 5 4bosa 含义 bi dirictionalopticalsub assembly光双向收发组件 bosa 分类 同轴封装 to can 其它结构to56ld to46pin tia 光学滤波片 wdm filter 金属件 陶瓷套筒 sleeve 陶瓷插芯 ferrule 5 4bosa设计 光学设计原理 在一根光纤中利用波分复用 wdm 技术进行信号的全双工传输 2 1 光纤 ld2 pd1 pd2 5 4bosa设计 光学设计实现方案 熔接拉锥模间耦合 平面光波导 plc 美国 光纤光栅 光栅分光 小型滤波片 大陆 台湾 干涉膜型滤波器 si基微型滤波片光纤 日本 光学设计实现方案 5 4bosa设计 方案的比较 5 4bosa设计 wdm滤波片型光路原理光发 透射1490nmld光纤1310nm透镜pd光收 反射 5 4bosa设计 1490t 1550t 1310r 0 45 5 4bosa设计 1310t 1490r 1550r 0 45 5 4bosa设计 滤波片技术指标 5 4bosa 机械设计波片尺寸2 2 0 4 5 4bosa bosa工艺过程 5 4bosa onu单元bosa主要技术指标 3 51 9光收发模块 电路设计发射电路设计接收电路设计结构设计测试 1 9光收发模块 1 9bidi光收发模块 gbic光收发模块 sff光收发模块 sfp光收发模块 sffbidi光收发模块 接收电路设计 限幅放大器ic pin tia 时钟恢复判决再生ic 光发射机电路设计 光收发一体模块电路原理框图 3片si ic和ld pd构成光收发一体模块 3 51 9光收发模块 结构设计支撑tosa rosa组件 注意应力电路板支撑 实现电接口 rosa tosa 应力点 应力点 3 51 9光收发模块 emc电磁保护 3 51 9光收发模块 工艺流程电路板焊接 电路板焊接 tosa rosa焊接 电路调试 屏蔽罩安装 入库 末测 老化 壳体安装 3 51 9光收发模块 测试设备码源和误码分析仪眼图分析仪光功率计光衰减器电源测试板 3 51 9光收发模块 测试参数误码率接收灵敏度发射光功率光动态范围工作电流光谱插拔 眼图的意义 3 6sfp光收发模块 sfp含义 smallfactorplug小外型可插拔提出的背景和标准 多厂家协议tosa和rosa 光接口为lc mc型插芯直径1 25mm套管内径1 25mm光器件to46 to56to18 3 6sfp光收发模块 电路设计发射电路设计接收电路设计和1 9模块的区别 数字诊断功能 dds 3 6sfp光收发模块 结构设计 3 6sfp光收发模块 工艺流程 电路板焊接 tosa rosa焊接 电路调试 屏蔽罩安装 入库 末测 老化 壳体安装 dds 3 6sfp光收发模块 测试 同1 9 5 7最新进展和未来发展 光纤末梢是哪里 fttx技术和光收发模块si在光电子技术中的作用与影响基板 si ic与光电器件的集成 si基单片集成 oeic和pic是不是终结者 5 7 1fttx光收发模块 x h home b building c curb n node x anywhere标准e pon ieee g803 11bg pon itu t 5 7 1fttx光收发模块 e pon简介 5 7 1fttx光收发模块 光突发发射技术光突发接收技术 5 7 2混合集成技术的进步和单片集成的需求 si基光电子集成技术简介无源耦合技术 新的tosa rosasi基板的bosa技术日本微小光学方案美国si基波导wdm方案si基板oeic 无源耦合技术 新的tosa rosa 无源耦合技术 新的tosa rosa 无源耦合技术 新的tosa rosa 无源耦合技术 新的tosa rosa 面临的问题激光器的非对称光斑光学系统设计耦合容差ld芯片的可靠性 终结者是谁 pic oeic 集成光路颠覆了电信系统设计的基本假定davewelch laserfocusworld 2004年12月64页 phot