光电组件和光电模块.ppt

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1、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概述光端机的技术

2、发展和光电模块的产生StandardCompactPCIplatformMUXPWBOTBORBDEMUX+MUX/DEMUXPWBPWBORBOTRB+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

3、）其它结构TO56LD、金属件、陶瓷套筒（sleeve）、陶瓷插芯（ferrule）5-2TOSATOSA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：5-2TOSA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m5-2TOSA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

4、X

5、=1/2(n2/(n2-1)2-1)·f·NA3对ф=1.5mm,n2=1.

6、5的球透镜

7、X

8、∽1.7mm>>φfŋmax≦15%Pf(max)∽1.5mwLD

9、X

10、光纤N25-2TOSA非球透镜•优点:像差小,ŋ高•问题:工艺复杂,价格较高光纤LDŋ≥35%ŋmax∽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5151.11.6

11、0.350.4129013101330NECNX6306G10201.11.60.20.312801335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AC3220231002230SUMI

12、TOMOSLT113025200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%5-2TOSA热设计DescriptionValueUnits0.2W0.5W1WHeightoflaserstripe0.50.50.5[µm]Wi

13、dthoflaserstripe5050100[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]Thickne

14、ssofsolder/glue3/203/203/20[µm]Heightofbase1.71.71.7[mm]Widthofbase1.21.21.2[mm]Lengthofbase444[mm]Materialk[W/m/k]Glue1GaAs46AuSn57.1AlN180CVDD1800Copper400Invar135-2TOSABaseBondingP=200mWP=500