光器件封裝詳解-全文預(yù)覽
【正文】 件/子裝配 透鏡。在有源對準技術(shù)中，激光器或者探測器通過外加偏壓或電流使器件處于工作狀態(tài)下進行光軸等的對準。在使用多透鏡的情況下，光束通過第一個透鏡變成平行光，然后通過第二個透鏡聚焦。此外，在直接耦合中影響光源到光纖耦合效率的主要因素是光源的發(fā)散角和光纖的數(shù)值孔徑（NA）。而且可以獲得其它一些剖面外形（譬如拋物面）而不僅僅是球面。通常使用電弧或者將光纖伸入熔化的玻璃中去對光纖進行加熱。而采用雙透鏡耦合，其主要優(yōu)勢就是可以分散公差，使得光路上的元件可以有更大的位移空間。 多層陶瓷封裝外形尺寸和頻率特性 多層陶瓷蝶形封裝管殼制作流程圖 射頻連接器型封裝射頻連接器型封裝一般應(yīng)用于10G以上速率，使用射頻連接器可獲得較好的電性能。如底座、殼體以及器件尾部耦合部分受到機械應(yīng)力的作用都會引起光路發(fā)生位移，從而使得耦合效率下降，這也是該類器件的常見失效模式。但如果采用直接耦合方式，則不得不采用這樣的結(jié)構(gòu)。我司所使用的10Gb/s以上速率的有源光器件也是采用這種方式。 單層陶瓷 多層陶瓷多層陶瓷引線是在陶瓷層上通過金屬化的方法生成走線以實現(xiàn)模塊內(nèi)外的互聯(lián)。根據(jù)電信號速率的不同，電通路主要有以下結(jié)構(gòu)：a． 玻璃密封管腳b． 單層陶瓷c． 多層陶瓷d． 同軸連接器 玻璃密封引腳玻璃密封引腳是直接利用玻璃介質(zhì)將電引腳密封于管殼上的過孔內(nèi)（），內(nèi)部元件與管腳間電信號的互聯(lián)一般通過鍵合實現(xiàn)。 熱傳遞對于一些發(fā)熱量較大或者需要工作溫度穩(wěn)定的有源光器件，管殼內(nèi)通常還會包含一個TEC制冷器（ThermoElectric Cooler），這種情況下，管殼的基底一般采用銅鎢合金（coppertungsten）構(gòu)成，以便起到良好的熱傳遞功能。 光收發(fā)一體模塊內(nèi)部所用的電路芯片3 有源光器件的外殼有源光器件的外殼主要實現(xiàn)以下一些功能：a． 機械以及環(huán)境保護b． 熱傳遞c． 保證光路的穩(wěn)定性d． 提供光通路和電通路 機械及環(huán)境保護用于傳輸系統(tǒng)的元器件要求具有較高的可靠性，特別是對于光器件要求就更高。（2）電路板光收發(fā)一體模塊內(nèi)部使用的電路板主要有FR4材料的PCB板、柔性板或者在陶瓷基板上制作的電路板三種。它主要由機械結(jié)構(gòu)、光路以及TOCAN封裝的有源部分（激光器、探測器及放大電路等）構(gòu)成。SFP收發(fā)一體模塊采用的是卡邊沿型電連接器以滿足模塊熱插拔時的上下電順序。我司主要使用的有MTRJ和LC光接口。它們不同之處在于GBIC模塊的電接口采用的是卡邊沿型電連接器（20pin SCA 連接器），以滿足模塊熱插拔時的上下電順序，另外，模塊內(nèi)部還有一個EEPROM用來保存模塊的信息。 19 SC收發(fā)一體模塊外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu) GBIC（Gigabit Interface Converter）光收發(fā)一體模塊由于部分系統(tǒng)需要在運行中更換光模塊，為了不影響系統(tǒng)的正常運行，出現(xiàn)了不需關(guān)掉系統(tǒng)電源而直接插拔的光模塊。 19和29大封裝光收發(fā)一體模塊 大封裝的有1X9和2X9兩種封裝，2X9的前一排9個管腳與1X9的完全兼容，另外9個管腳有激光器功率和偏置監(jiān)控以及時鐘恢復(fù)等功能（2X9封裝雖然帶偏置和功率監(jiān)控以及時鐘恢復(fù)，但由于無國際標準支持，為非主流產(chǎn)品，使用較少，生產(chǎn)廠家也少，且目前部分廠家已停產(chǎn)）。在接收部分，一定碼率的光信號輸入模塊后由光探測二極管轉(zhuǎn)換成電信號，然后經(jīng)前置放大器處理后輸出相應(yīng)碼率的電信號，輸出的電信號一般為PECL電平，同時在輸入光功率小于一定值后會輸出一個無光告警信號。 蝶形光接收器件的封裝結(jié)構(gòu)，它主要有兩種結(jié)構(gòu)。然后它和金屬外殼、透鏡、尾纖等組件通過焊接或粘接的方法固定在一起。光纖的耦合可以在殼體外部完成也可以采用伸入殼體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。根據(jù)應(yīng)用條件不同，蝶形封裝可以帶制冷器也可以不帶。耦合部分一般都是透鏡，透鏡可以直接裝在TOCAN上，也可以不裝在TOCAN上。 光學子裝配（OSA） 光發(fā)送器件的封裝結(jié)構(gòu)光發(fā)送器件的封裝主要分為兩種類型：同軸型封裝（coaxial type package）和蝶形封裝（butterfly type package）。這種以TOCAN形式封裝的部件一般用于更高一級的裝配，例如可以加上適當?shù)墓饴窚手睓C構(gòu)和外圍驅(qū)動電路構(gòu)成光發(fā)送或接收模塊以及收發(fā)一體模塊。而對于光收發(fā)一體模塊，其封裝形式則較為規(guī)范，主要有19和29大封裝、25和210小封裝（SFF）以及支持熱插拔的SFP和GBIC等封裝。光接收模塊則是在光接收器件的基礎(chǔ)上增加了放大電路、數(shù)據(jù)時鐘恢復(fù)電路等外圍電路，同樣使用起來更加方便。在光通信系統(tǒng)中，常用的光電子器件可以分為以下幾類：光發(fā)送器件、光接收器件、光發(fā)送模塊、光接收模塊和光收發(fā)一體模塊。縮略語清單：無縮略語英文全名中文解釋1 有源光器件的分類一般把能夠?qū)崿F(xiàn)光電（O/E）轉(zhuǎn)換或者電光（E/O）轉(zhuǎn)換的器件叫做有源光電子器件，其種類非常繁多，這里只討論用于通信系統(tǒng)的光電子器件。光接收器件一般是在一個管殼內(nèi)部集成了光電探測器（APD管或PIN管）、前置放大器以及熱敏電阻等元部件，實現(xiàn)光/電轉(zhuǎn)換的功能，最少情況可以只包含一個光電探測器管芯。2 有源光器件的封裝結(jié)構(gòu)前面提到，有源光器件的種類繁多且其封裝形式也是多種多樣，這樣到目前為止，對于光發(fā)送和接收器件的封裝，業(yè)界還沒有統(tǒng)一的標準，各個廠家使用的封裝形式、管殼外形尺寸等相差較大，但大體上可以分為同軸型和蝶形封裝兩種。TOCAN就是最常見的一種，它管帽上有透鏡或玻璃窗，管腳一般采用“金屬－玻璃”密封。光學子裝配通常安裝在TEC制冷器上或者直接安裝在封裝殼體的底座上。其中TOCAN是主要部件，從圖中可見激光器管芯和背光檢測管粘接在熱沉上
研究報告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1