10Gb/s EML同轴激光发射组件的设计与实现

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伴随着光通信的高速发展,通信领域需要传输的信息量越来越大。光通信骨干网络多采用长距离传输的光器件,普通直接调制激光器由于存在啁啾效应,还无法满足高速长距离传输的要求,所以,在长距离传输系统中,一般采用外调制激光器。而外调制激光器由于设计结构复杂,因此,针对其芯片的光器件封装工艺要求较高。近两年来同轴封装的电吸收调制激光器(EML,Electro-absorption modulated Laser)又重新在光器件市场上火爆起来,由于采用同轴封装具有体积小、成本低、连接方便,且在封装维度上多为平面封装,所以,同轴封装激光器被广泛地应用于光网络的光收发模块上。但是,早前针对10Gb/s高速模块XFP和SFP+同轴封装的EML激光器,并没有被广泛应用,主要原因在于国内对于10Gb/s同轴激光器高频特性设计和激光器的热学设计等,还无法满足EML激光器模块的实用性能要求。本论文针对传输速率为10Gb/s、传输距离达40km、封装形式为同轴的电吸收调制激光器组件开展设计和封装研究,主要完成如下工作:(1)根据高速激光器的指标要求,给出了EML模块的整体设计方案,包括TEC和热敏电阻的选型、热仿真计算、高频电路仿真计算、可靠性结果评估与计算等。(2)设计了管壳和陶瓷基板的高频电路、FPC柔性电路板、及器件的外型结构。(3)搭建测试系统对设计完成的EML组件进行了性能测试与优化,结果表明,所设计的激光器组件的外型结构、光功率、眼图余量、消光比、温度系数、波长稳定性、通道代价等指标,均达到了实用化要求,且组件的可靠性高,满足Telcordia国际标准,可用于10Gb/s XFP和SFP+光模块等。
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