TOSAROSABOSA光电组件介绍专题培训课件

TOSAROSABOSA光电组件介绍TOSAROSABOSA光电组件介绍1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目录5-1概述25-1概述光电模块在STM-1ADM光通信系统中的位置HDB3编码HDB3解码去映射映射时隙指定/交叉E1E1-分插享用段/通道开销处理解扰码串/并段/通道开销处理扰码串/并STM-1光电模块光电模块O/E抽时钟网管电源E/O定时再生GaAs—ICGe-Si--ICSi-MOS—ICLSorULSGaAs—ICGe-Si--IC5-1概述光电模块在STM-1ADM光通信系统中的位置H35-1概述光端机的技术发展和光电模块的产生StandardCompactPCIplatformMUXPWBOTBORBDEMUX+MUX/DEMUXPWBPWBORBOTRB+过去现在未来??5-1概述光端机的技术发展和光电模块的产生Standard45-1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

5-1概述光电模块的基本结构55-2TOSA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含义：TransmitterOptical65-2TOSATOSA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：5-2TOSATOSA的设计传统的：75-2TOSA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~0.8m非球透镜耦合效率~50%8°插芯陶瓷反射损耗~-50dB耦合台精度~0.5m5-2TOSA光学设计85-2TOSA球透镜:•优点:工艺成熟,用量大,成本低•问题:耦合效率ŋ低•原因:球透镜的球差太大|X|=1/2(n2/(n2-1)2-1)·f·NA3对ф=1.5mm,n2=1.5的球透镜|X|∽1.7mm>>φfŋmax≦15%Pf(max)∽1.5mwLD|X|光纤N25-2TOSA球透镜:N295-2TOSA非球透镜•优点:像差小,ŋ高•问题:工艺复杂,价格较高

光纤LD

ŋ≥35%ŋmax∽53%

5-2TOSA非球透镜105-2TOSA球透镜与光纤插芯耦合5-2TOSA球透镜与光纤插芯耦合11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厂家型号Ith(mA)(CW)Vf(V)(Ith+20mA)η(W/A)(CW,5mW)λc(nm)(CW,5mw)MINTYPMAXMINTYPMAXMINTYPMAXMINTYPMAX镭波5151.11.60.350.4129013101330NECNX6306G10201.11.60.20.312801335巨康AC322010151.151.50.30.4129013101330SUMITOMOSLT11308151.21.6128013101340厂家型号Δλ(nm)(CW,RMS)Im(uA)(Vr=5V)Iop(mA)(CW,5mW)MINTYPMAXMINTYPMAXMINTYPMAX镭波2415040010002030NECNX6306G2006001000巨康AC3220231002230SUMITOMOSLT113025200产品对比－非球透镜与NEC、巨康、SUMITOMO的同类产品12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%厂家型号MINTYPMAX镭波5.0/45%5.2/50%6.4/53%NECNX6306G4.0/40%巨康AC32203.5/38%SUMITOMOSLT11304.0/40%产品对比－非球透镜对比NEC、巨康、SUMITOMO的同类产135-2TOSA热设计DescriptionValueUnits0.2W0.5W1WHeightoflaserstripe0.50.50.5[µm]Widthoflaserstripe5050100[µm]Z-positionoflaserstripe111[µm]HeightofLD0.150.150.15[mm]WidthofLD0.50.50.5[mm]LengthofLD0.50.751.1[mm]Thicknessofsolder333[µm]Heightofheatspreader0.20.20.2[mm]Widthofheatspreader1.01.01.0[mm]Lengthofheatspreader1.11.11.5[mm]Thicknessofsolder/glue3/203/203/20[µm]Heightofbase1.71.71.7[mm]Widthofbase1.21.21.2[mm]Lengthofbase444[mm]

Materialk[W/m/k]Glue1GaAs46AuSn57.1AlN180CVDD1800Copper400Invar135-2TOSA热设计DescriptionValueUni145-2TOSABaseBondingP=200mWP=500mWP=1000mWAlNCVDDAlNCVDDAlNCVDDCopperSolder35.026.430.724.925.122.6CopperGlue41.027.036.025.628.423.1InvarSolder97.484.091.682.474.370.0InvarGlue102.990.297.188.778.374.5Table3Themaximumtemperaturein°C.BaseofInvarorCopper,heatspreaderbondedtobasewithsolderorglue.Heatinputinallcases1W,thenominalpowerofthediodeisgiven.-热设计5-2TOSABaseBondingP=200mWP155-2TOSABaseBondingP=200mWP=500mWP=1000mWAlNCVDDAlNCVDDAlNCVDDCopperSolder15.06.410.74.95.12.6CopperGlue21.010.816.09.38.45.8InvarSolder77.464.071.662.454.350.0InvarGlue82.970.277.168.758.354.5Table4ThethermalresistanceinK/W.BaseofInvarorCopper,heatspreaderbondedtobasewithsolderorglue.Thenominalpowerofthediodeisgiven.-热设计5-2TOSABaseBondingP=200mWP165-2TOSABaseBondingP=200mWP=500mWP=1000mWAlNCVDDAlNCVDDAlNCVDDCopperSolder100%43%100%46%100%51%CopperGlue140%72%149%87%165%114%InvarSolder516%426%668%582%1070%986%InvarGlue553%468%720%641%1150%1075%Table5Therelativethermalresistance,AlNsolderedheatspreaderwithcopperbaseasreference.BaseofInvarorCopper,heatspreaderbondedtobasewithsolderorglue.Thenominalpowerofthediodeisgiven.-热设计5-2TOSABaseBondingP=200mWP175-2TOSA-热设计Figure2Thetemperaturedistributionofthepackage.200mWdiodeoncopperbasewithsolder.TotheleftAlNheatspreader,CVDDheatspreaderattheright.5-2TOSA-热设计Figure2Thetempe185-2TOSA-热设计5-2TOSA-热设计195-2TOSA5-2TOSA205-2TOSA机械设计耦合的精确定位–达到0.5m稳定的固定支撑–维持0.5m和模块的配合-无应力5-2TOSA机械设计215-2TOSA-机械设计LD器件金属件套管插芯5-2TOSA-机械设计225-2TOSA耦合的精确定位和固定5-2TOSA耦合的精确定位和固定23自动耦合系统自动耦合24YAG激光器TO封装LD耦合焊接系统YAG激光器TO封装LD耦合焊接系统255-2TOSA

TCS-MUTCS-MU-3L6.8+0/-0.1ØDØ1.62±0.01ØdØ1.246R0.1耦合的精确定位和固定L3.0～15.0±0.1ØD1.0～8.0±0.01ØdØ0.5～5.0±0.0015-2TOSA

TCS-MUTCS-MU-3L6.8+026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

激光器组件特点：固定架3125476返回说明额定极限值组件性能(FP)组件性能(DFB)管脚排275-2TOSA-机械设计5-2TOSA-机械设计285-2TOSATOSA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

5-2TOSATOSA工艺过程295-2TOSATOSA的测试L-I-VIth30mA下Pf插拔30mA下△Pf连续3次≤0.2dB5-2TOSATOSA的测试30TOSA测试系统框图TrigSourceMeter2400DualPhotodiodeMeter2500IEEE-488InterfacePCSoftwareTECPDTECControl2510-ATSphereBD

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

TOSA测试系统框图TrigSourceMeterDual315-2TOSATOSA的测试5-2TOSATOSA的测试325-2TOSA主要技术指标FP-TOSA光电参数符号最小值典型值最大值单位测试条件输出光功率LPF0.20.3-mWIF=Ith+20mAMPF0.81.0-mWIF=Ith+20mAHPF1.52.0-mWIF=Ith+20mA阈值电流Ith-1020mACW工作电流IOP-3060mA-工作电压VOP-1.11.5VIF=Ith+20mA中心波长1310nmλc128013101340nmIF=Ith+20mA1550nm148015501580上升、下降时间（10~90%）Tr/Tf-0.30.7nsIF=Ith+20mA监视电流Im0.10.5mAIF=Ith+20mA光谱宽度（RMS）1310nmΔλ-37nm-1550nm-375-2TOSA主要技术指标FP-TOSA符号最小值典型值最335-2TOSADFB-TOSA主要技术指标光电参数符号最小值典型值最大值单位测试条件输出光功率PF1.52.0-mWIF=Ith+20mA阈值电流Ith-1020mACW工作电流IOP-3060mA-工作电压VOP-1.11.5VIF=Ith+20mA中心波长1310nmλc128013101340nmIF=Ith+20mA1550nm148015501580上升、下降时间（10~90%）Tr/Tf-0.30.7nsIF=Ith+20mA监视电流Im0.10.5-mAIF=Ith+20mA光谱宽度（-20dB）Δλ-1-nm-边模抑制比SMSR3040-dB-5-2TOSADFB-TOSA主要技术指标光电参数符号最小345-3ROSA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含义：ReceiverOpticalS355-3ROSAROSA的设计光学设计电路设计热设计机械设计PD的光敏面40~75mSM光纤芯径9m-0.5dB耦合容差~1.5m5-3ROSAROSA的设计365-3ROSA-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-电路设计i、i1分别是1码和0码电平处噪声375-3ROSAW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=10m，Vsat=105m/s（Si），tr=100ps

Cin~1pF，RL~1000，RC=1000ps5-3ROSAW是i层厚度，Vsat是载流子最大漂移速度。385-3ROSA5-3ROSA395-3ROSA同轴TO-46型PIN-TIA原理框图5-3ROSA同轴TO-46型PIN-TIA原理框图40TO-46型PIN-TIA封装结构TO-46型PIN-TIA封装结构415-3ROSA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测试设备425-3ROSA主要技术指标交流特性符号最小典型最大单位测试条件增益(单端应用)（差分应用）G--100200mV/μWλ=1300nm带宽(-3dB)BW115--MHzPf=1μW灵敏度（Ber=10-10）Sen.--39-dBmλ=1300nm饱和光功率--30-dB输出电阻（差分）Ro-50-Ω工作电流Icc-3240mA5-3ROSA主要技术指标符号最小典型最大单位测试条件增益435-4BOSA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含义：Bi-dirictionalOpti445-4BOSA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21光纤LD2PD1PD25-4BOSA设计光学设计在一根光纤中利用波分复用（WDM455-4BOSA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）5-4BOSA设计光学设计实现方案46光学设计实现方案光学设计实现方案475-4BOSA设计方案的比较性能体积密封性集成性一致性设备要求易生产性批量成本滤波片高大好差一般低手动较高光纤滤波高小差一般一般高/半自动较高平面波导高较小差好好高半自动较低5-4BOSA设计方案的比较性能体积密封性集成性一致性设备485-4BOSA设计WDM滤波片型光路原理光发/透射

1490nm

LD

光纤

1310nm透镜PD光收/反射5-4BOSA设计WDM滤波片型光路原理495-4BOSA设计1490T/1550T/1310R0°45°5-4BOSA设计1490T/1550T/1310R0°4505-4BOSA设计1310T/1490R/1550R0°45°5-4BOSA设计1310T/1490R/1550R0°4515-4BOSA设计滤波片技术指标5-4BOSA设计滤波片技术指标525-4BOSA机械设计波片尺寸2×2×0.45-4BOSA机械设计535-4BOSABOSA工艺过程5-4BOSABOSA工艺过程545-4BOSAONU单元BOSA主要技术指标参数符号单位结果条件minmax中心波长λpnm12901330Ith+20mA光谱半宽△λm

nm1.92.3Ith+20mA，FP-LD阈值电流IthmA8.013.0Ith+20mA出纤光功率PfmW2.05.6Ith+20mA，SM插拔重复性△Pf

dB0.6Ith+20mA，5次平均速率BMb/S1250接收灵敏度SrdBm-24BER=10-12饱和光功率dBm-3BER=10-12光串扰dB25Ith+20mA5-4BOSAONU单元BOSA主要技术指标参数符号单位结553-51×9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3-51×9光收发模块电路设计1×9光收发模块1×9BI56接收电路设计限幅放大器ICPIN-TIA时钟恢复判决再生IC接收电路设计限幅放大器ICPIN-TIA时钟恢复判决再生IC57光发射机电路设计光发射机电路设计58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光收发一体模块电路原理框图3片Si-IC和LD、PD构成光收593-51×9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ROSATOSA应力点应力点3-51×9光收发模块结构设计ROSATOSA应力点应力点603-51×9光收发模块--EMC电磁保护3-51×9光收发模块--EMC电磁保护613-51×9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光收发模块工艺流程电路板焊接TOSA/ROSA623-51×9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光收发模块测试设备633-51×9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Agilent37717B误码仪Agilent83480A眼图仪3-51×9光收发模块测试参数Agilent37717B误64眼图的意义眼图的意义653-6SFP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/TO56TO183-6SFP光收发模块SFP含义：SmallFacto663-6SFP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光收发模块电路设计673-6SFP光收发模块结构设计3-6SFP光收发模块结构设计683-6SFP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DDS3-6SFP光收发模块工艺流程电路板焊接TOSA/ROS693-6SFP光收发模块测试（同1*9)3-6SFP光收发模块测试（同1*9)705-7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最新进展和未来发展光纤末梢是哪里？？FTTX技术和715-7-1FTTX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X：H（Home）、B（Bu725-7-1FTTX光收发模块E-PON简介5-7-1FTTX光收发模块E-PON简介735-7-1FTTX光收发模块光突发发射技术光突发接收技术5-7-1FTTX光收发模块光突发发射技术745-7-2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OEIC5-7-2混合集成技术的进步和单片集成的需求Si基光电子75无源耦合技术---新的TOSA/ROSA无源耦合技术---新的TOSA/ROSA76无源耦合技术---新的TOSA/ROSA无源耦合技术---新的TOSA/ROSA77无源耦合技术---新的TOSA/ROSA无源耦合技术---新的TOSA/ROSA78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，，，无源耦合技术---新的TOSA/ROSA面临的问题79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《Photonicintegratedcircuitsalterfundamentaldesignassumptions》

Infinera宣告了第一个集成光路的诞生，它将很多种器件（比如激光器和调制器）集成到磷化铟芯片上，不同的芯片可以对应不同的波长。已经研制了两种PIC芯片，一种为100Gbit/s发射器，另一种为100Gbit/s接收器，他们都支持10个波长，分别以10Gbit/s速度调制。这些芯片可以完成OEO的全部功能，因此在一个芯片上实现了波分复用系统终结者是谁？PIC？OEIC？？集成光路颠覆了电信系统设计的80TOSAROSABOSA光电组件介绍TOSAROSABOSA光电组件介绍81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目录5-1概述825-1概述光电模块在STM-1ADM光通信系统中的位置HDB3编码HDB3解码去映射映射时隙指定/交叉E1E1-分插享用段/通道开销处理解扰码串/并段/通道开销处理扰码串/并STM-1光电模块光电模块O/E抽时钟网管电源E/O定时再生GaAs—ICGe-Si--ICSi-MOS—ICLSorULSGaAs—ICGe-Si--IC5-1概述光电模块在STM-1ADM光通信系统中的位置H835-1概述光端机的技术发展和光电模块的产生StandardCompactPCIplatformMUXPWBOTBORBDEMUX+MUX/DEMUXPWBPWBORBOTRB+过去现在未来??5-1概述光端机的技术发展和光电模块的产生Standard845-1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

5-1概述光电模块的基本结构855-2TOSA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含义：TransmitterOptical865-2TOSATOSA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：5-2TOSATOSA的设计传统的：875-2TOSA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~0.8m非球透镜耦合效率~50%8°插芯陶瓷反射损耗~-50dB耦合台精度~0.5m5-2TOSA光学设计885-2TOSA球透镜:•优点:工艺成熟,用量大,成本低•问题:耦合效率ŋ低•原因:球透镜的球差太大|X|=1/2(n2/(n2-1)2-1)·f·NA3对ф=1.5mm,n2=1.5的球透镜|X|∽1.7mm>>φfŋmax≦15%Pf(max)∽1.5mwLD|X|光纤N25-2TOSA球透镜:N2895-2TOSA非球透镜•优点:像差小,ŋ高•问题:工艺复杂,价格较高

光纤LD

ŋ≥35%ŋmax∽53%

5-2TOSA非球透镜905-2TOSA球透镜与光纤插芯耦合5-2TOSA球透镜与光纤插芯耦合91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厂家型号Ith(mA)(CW)Vf(V)(Ith+20mA)η(W/A)(CW,5mW)λc(nm)(CW,5mw)MINTYPMAXMINTYPMAXMINTYPMAXMINTYPMAX镭波5151.11.60.350.4129013101330NECNX6306G10201.11.60.20.312801335巨康AC322010151.151.50.30.4129013101330SUMITOMOSLT11308151.21.6128013101340厂家型号Δλ(nm)(CW,RMS)Im(uA)(Vr=5V)Iop(mA)(CW,5mW)MINTYPMAXMINTYPMAXMINTYPMAX镭波2415040010002030NECNX6306G2006001000巨康AC3220231002230SUMITOMOSLT113025200产品对比－非球透镜与NEC、巨康、SUMITOMO的同类产品92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%厂家型号MINTYPMAX镭波5.0/45%5.2/50%6.4/53%NECNX6306G4.0/40%巨康AC32203.5/38%SUMITOMOSLT11304.0/40%产品对比－非球透镜对比NEC、巨康、SUMITOMO的同类产935-2TOSA热设计DescriptionValueUnits0.2W0.5W1WHeightoflaserstripe0.50.50.5[µm]Widthoflaserstripe5050100[µm]Z-positionoflaserstripe111[µm]HeightofLD0.150.150.15[mm]WidthofLD0.50.50.5[mm]LengthofLD0.50.751.1[mm]Thicknessofsolder333[µm]Heightofheatspreader0.20.20.2[mm]Widthofheatspreader1.01.01.0[mm]Lengthofheatspreader1.11.11.5[mm]Thicknessofsolder/glue3/203/203/20[µm]Heightofbase1.71.71.7[mm]Widthofbase1.21.21.2[mm]Lengthofbase444[mm]

Materialk[W/m/k]Glue1GaAs46AuSn57.1AlN180CVDD1800Copper400Invar135-2TOSA热设计DescriptionValueUni945-2TOSABaseBondingP=200mWP=500mWP=1000mWAlNCVDDAlNCVDDAlNCVDDCopperSolder35.026.430.724.925.122.6CopperGlue41.027.036.025.628.423.1InvarSolder97.484.091.682.474.370.0InvarGlue102.990.297.188.778.374.5Table3Themaximumtemperaturein°C.BaseofInvarorCopper,heatspreaderbondedtobasewithsolderorglue.Heatinputinallcases1W,thenominalpowerofthediodeisgiven.-热设计5-2TOSABaseBondingP=200mWP955-2TOSABaseBondingP=200mWP=500mWP=1000mWAlNCVDDAlNCVDDAlNCVDDCopperSolder15.06.410.74.95.12.6CopperGlue21.010.816.09.38.45.8InvarSolder77.464.071.662.454.350.0InvarGlue82.970.277.168.758.354.5Table4ThethermalresistanceinK/W.BaseofInvarorCopper,heatspreaderbondedtobasewithsolderorglue.Thenominalpowerofthediodeisgiven.-热设计5-2TOSABaseBondingP=200mWP965-2TOSABaseBondingP=200mWP=500mWP=1000mWAlNCVDDAlNCVDDAlNCVDDCopperSolder100%43%100%46%100%51%CopperGlue140%72%149%87%165%114%InvarSolder516%426%668%582%1070%986%InvarGlue553%468%720%641%1150%1075%Table5Therelativethermalresistance,AlNsolderedheatspreaderwithcopperbaseasreference.BaseofInvarorCopper,heatspreaderbondedtobasewithsolderorglue.Thenominalpowerofthediodeisgiven.-热设计5-2TOSABaseBondingP=200mWP975-2TOSA-热设计Figure2Thetemperaturedistributionofthepackage.200mWdiodeoncopperbasewithsolder.TotheleftAlNheatspreader,CVDDheatspreaderattheright.5-2TOSA-热设计Figure2Thetempe985-2TOSA-热设计5-2TOSA-热设计995-2TOSA5-2TOSA1005-2TOSA机械设计耦合的精确定位–达到0.5m稳定的固定支撑–维持0.5m和模块的配合-无应力5-2TOSA机械设计1015-2TOSA-机械设计LD器件金属件套管插芯5-2TOSA-机械设计1025-2TOSA耦合的精确定位和固定5-2TOSA耦合的精确定位和固定103自动耦合系统自动耦合104YAG激光器TO封装LD耦合焊接系统YAG激光器TO封装LD耦合焊接系统1055-2TOSA

TCS-MUTCS-MU-3L6.8+0/-0.1ØDØ1.62±0.01ØdØ1.246R0.1耦合的精确定位和固定L3.0～15.0±0.1ØD1.0～8.0±0.01ØdØ0.5～5.0±0.0015-2TOSA

TCS-MUTCS-MU-3L6.8+0106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

激光器组件特点：固定架3125476返回说明额定极限值组件性能(FP)组件性能(DFB)管脚排1075-2TOSA-机械设计5-2TOSA-机械设计1085-2TOSATOSA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

5-2TOSATOSA工艺过程1095-2TOSATOSA的测试L-I-VIth30mA下Pf插拔30mA下△Pf连续3次≤0.2dB5-2TOSATOSA的测试110TOSA测试系统框图TrigSourceMeter2400DualPhotodiodeMeter2500IEEE-488InterfacePCSoftwareTECPDTECControl2510-ATSphereBD

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

TOSA测试系统框图TrigSourceMeterDual1115-2TOSATOSA的测试5-2TOSATOSA的测试1125-2TOSA主要技术指标FP-TOSA光电参数符号最小值典型值最大值单位测试条件输出光功率LPF0.20.3-mWIF=Ith+20mAMPF0.81.0-mWIF=Ith+20mAHPF1.52.0-mWIF=Ith+20mA阈值电流Ith-1020mACW工作电流IOP-3060mA-工作电压VOP-1.11.5VIF=Ith+20mA中心波长1310nmλc128013101340nmIF=Ith+20mA1550nm148015501580上升、下降时间（10~90%）Tr/Tf-0.30.7nsIF=Ith+20mA监视电流Im0.10.5mAIF=Ith+20mA光谱宽度（RMS）1310nmΔλ-37nm-1550nm-375-2TOSA主要技术指标FP-TOSA符号最小值典型值最1135-2TOSADFB-TOSA主要技术指标光电参数符号最小值典型值最大值单位测试条件输出光功率PF1.52.0-mWIF=Ith+20mA阈值电流Ith-1020mACW工作电流IOP-3060mA-工作电压VOP-1.11.5VIF=Ith+20mA中心波长1310nmλc128013101340nmIF=Ith+20mA1550nm148015501580上升、下降时间（10~90%）Tr/Tf-0.30.7nsIF=Ith+20mA监视电流Im0.10.5-mAIF=Ith+20mA光谱宽度（-20dB）Δλ-1-nm-边模抑制比SMSR3040-dB-5-2TOSADFB-TOSA主要技术指标光电参数符号最小1145-3ROSA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含义：ReceiverOpticalS1155-3ROSAROSA的设计光学设计电路设计热设计机械设计PD的光敏面40~75mSM光纤芯径9m-0.5dB耦合容差~1.5m5-3ROSAROSA的设计1165-3ROSA-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-电路设计i、i1分别是1码和0码电平处噪声1175-3ROSAW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=10m，Vsat=105m/s（Si），tr=100ps

Cin~1pF，RL~1000，RC=1000ps5-3ROSAW是i层厚度，Vsat是载流子最大漂移速度。1185-3ROSA5-3ROSA1195-3ROSA同轴TO-46型PIN-TIA原理框图5-3ROSA同轴TO-46型PIN-TIA原理框图120TO-46型PIN-TIA封装结构TO-46型PIN-TIA封装结构1215-3ROSA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测试设备1225-3ROSA主要技术指标交流特性符号最小典型最大单位测试条件增益(单端应用)（差分应用）G--100200mV/μWλ=1300nm带宽(-3dB)BW115--MHzPf=1μW灵敏度（Ber=10-10）Sen.--39-dBmλ=1300nm饱和光功率--30-dB输出电阻（差分）Ro-50-Ω工作电流Icc-3240mA5-3ROSA主要技术指标符号最小典型最大单位测试条件增益1235-4BOSA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含义：Bi-dirictionalOpti1245-4BOSA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21光纤LD2PD1PD25-4BOSA设计光学设计在一根光纤中利用波分复用（WDM1255-4BOSA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）5-4BOSA设计光学设计实现方案126光学设计实现方案光学设计实现方案1275-4BOSA设计方案的比较性能体积密封性集成性一致性设备要求易生产性批量成本滤波片高大好差一般低手动较高光纤滤波高小差一般一般高/半自动较高平面波导高较小差好好高半自动较低5-4BOSA设计方案的比较性能体积密封性集成性一致性设备1285-4BOSA设计WDM滤波片型光路原理光发/透射

1490nm

LD

光纤

1310nm透镜PD光收/反射5-4BOSA设计WDM滤波片型光路原理1295-4BOSA设计1490T/1550T/1310R0°45°5-4BOSA设计1490T/1550T/1310R0°41305-4BOSA设计1310T/1490R/1550R0°45°5-4BOSA设计1310T/1490R/1550R0°41315-4BOSA设计滤波片技术指标5-4BOSA设计滤波片技术指标1325-4BOSA机械设计波片尺寸2×2×0.45-4BOSA机械设计1335-4BOSABOSA工艺过程5-4BOSABOSA工艺过程1345-4BOSAONU单元BOSA主要技术指标参数符号单位结果条件minmax中心波长λpnm12901330Ith+20mA光谱半宽△λm

nm1.92.3Ith+20mA，FP-LD阈值电流IthmA8.013.0Ith+20mA出纤光功率PfmW2.05.6Ith+20mA，SM插拔重复性△Pf

dB0.6Ith+20mA，5次平均速率BMb/