光发射模块研究与进展_郭艳菊.pdf

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1、趋势与展望光发射模块研究与进展郭艳菊1,2，陈国鹰2，安振峰1陈雷3，高丽艳1,2（1.中国电子科技集团公司第13研究所，石家庄050051;2.河北工业大学信息工程学院，天津300130;3.天津商学院信息工程学院天津，300134）摘要：介绍了光发射模块的工作原理、制作工艺和发展现状；详细分析了光发射模块在电路设计、封装及总体设计上的关键技术，给出了当前光发射模块的研究发展方向。关键词：光发射模块；光控制电路；封装中图分类号：TN25文献标识码：A文章编号：1003-353X(2005)09-0004-04StudyandDevelopmentofOpticalRran

2、smissionModuleGUOYan-ju1,2,CHENGuo-ying2,ANZhen-feng1,CHENLei3,GAOLi-yan1,2(1.The13thElectronicResearchInstituteofCETC,Shijiazhuang050051,China;2.CollegeofInformation,HebeiUniversityofTechnology,Tianjin300130,China;3.CollegeofInformation,TianjinUniversityofCommerce,Tianjin300134,China)Abst

3、ract:Theworkingprincipleanddevelopmentofopticaltransmissionmodulewereintroduced.Thekeytechnologyfordesignofcircuitandpackageforopticaltransmissionmodulewereanalyzed.Thestudydirectionanddevelopingtrendoftheopticaltransmissionmoduleweregiven.Keywords:opticaltransmissionmodule;opticalcontrolc

4、ircuit;package的发展，为了满足快速增长的高速光通信网络对高1引言速率光电器件的要求，光发射模块的传输速率先后通信网干线传输容量的不断扩大及速率的不断经历了从155Mbps向622Mbps及2.5Gbps发展的历提高，使得光纤通信成为现代信息网络的主要传输程。目前，155Mbps，622Mbps，2.5Gbps的光手段，光纤网络的高带宽、低损耗、低误码率、发射模块已广泛应用于光通信干线网，10Gbps的高保密性、高抗干扰性等优势，将会带动光通信产光发射模块产品性能也已成熟，是下一代光通信干业的复苏和崛起。光发射模块作为光纤通信网中发线网的首选组件。低速率光发射模

5、块中光电器件的射、中继放大和接收三大组成部分之一光纤接入网封装由较大尺寸的双列直插形式为主发展为以同轴不可缺少的核心器件，在光通信技术发展上起牵引封装形式为主，高速率的以双排蝶形向单排蝶形封装形式发展；光接口等结构件从ST和FC发展到SC作用。光发射模块的工作带宽不断提高、工作模式及更小尺寸的SFF型连接口形式，相应的光发射模和封装形式不断推陈出新，为光纤通信网的飞跃发块的封装形式也从金属封装发展到塑料封装，由单展奠定了基础。接口的分离模块发展到双接口的收发一体模块。管近年来，世界通信和信息网络技术得到了迅速脚排列及封装由双列直插20脚、16脚分离模块发展到单排7脚（1×7

6、）、双排7脚（2×7）以基金项目：国家自然基金资助项目（60476025）；河北省自然科学基金资助项目（603080）及今后的双排10脚和双排20脚的收发一体模块。4半导体技术第30卷第9期2005年9月趋势与展望光器要求体积小、可靠性高、便于集成以及光电电2工作原理及工艺流程光转换效率高，给各个工艺过程提出了更高的要光发射模块是指将包括LD及LD驱动电路和保求。证LD安全稳定工作的控制电路及其他光学元件集成2.2模块组装工艺在一个管壳内并形成光发射功能的组件。它的任务图3所示为光发射模块的工艺流程。首先是选是将电信号转化为光信号，并实现对光的稳定性控择光电器件，主要是选用

7、满足性能的光电器件，发制。发射模块中一般采用LED，VCSEL，FPLD，射光功率必须大于模块标称光功率的两倍。接着是DFBLD等几种多模和单模光源，波长有850，1310组装，主要是将光电器件、SMT电路板和管壳三和1500nm三种。者按要求组装在一起。组装之前必须对外部构件进光发射模块中，除LD芯片外，主要包括LD行清洗，并进行芯片组装、金丝键合和气密封装检驱动电路、自动温度控制电路（ATC）、自动功漏，然后进行耦合对准，再按电路板要求进行焊率控制电路（APC）、内部光功率监视控制电路和接。组装好的光发射模块必