高速半导体激光器同轴封装结构参数分析

对于高速半导体激光器(LD),由于同轴封装结构参数对高速LD组件耦合效率的影响,导致高速LD的性能下降。为了合理设置高速LD同轴封装结构参数,详细分析高速LD同轴封装结构参数对高速LD组件耦合效率的影响,并得出结论:减少高速LD管帽的高度和透镜的大小,增加透镜的折射率可以提高高速LD封装的耦合效率。

半导体激光器高速同轴封装设计

在光纤接入网等光通信领域,低成本高速同轴封装半导体光电器件有着非常重要的作用。对于高速TO-can激光器(LD),由于已进入微波工作频段,封装以及相关元件的分布参数已经成为制约高速激光器性能的主要参数之一,分析了同轴封装结构的技术特点,建立了激光器器件及封装相关元件的等效电路模型,利用商用CAD分析软件对其进行了模拟和优化设计,为半导体激光器高速同轴封装设计的工艺方案、封装材料的选择提供了依据,并据此进行了部分相关实验。

高速半导体激光器同轴封装工艺误差分析

对于高速半导体激光器(LD),由于同轴封装工艺误差对高速LD组件耦合效率的影响,导致高速LD的指标下降。为了减少高速LD同轴封装工艺误差,详细分析高速LD同轴封装误差对高速LD组件耦合效率的影响,得出结论:高速LD组件中管帽倾斜、芯片横向偏移和芯片倾斜这三种情况产生的误差对高速LD组件耦合效率都有影响,其中管帽倾斜误差影响最大。

高速雪崩光探测器同轴封装的高频分析

基于频率响应理论模型,分析了同轴封装的雪崩光电探测器的高频特性.包含芯片、键合金丝、跨阻放大器和同轴管座等各部分的高频特性及对器件高频特性的影响.通过调节封装过程中不同键合金丝引入的电感参量,可以得到不同现象的频率响应.最后考虑实际工程条件,优化得到了10GHz的-3dB带宽的同轴封装雪崩光电探测器件.

同轴封装半导体激光器的散热研究

通过对激光器传热过程的理论分析,建立了同轴封装半导体激光器的物理散热模型,利用计算流体力学(CFD)软件对TO56和TO38两种同轴封装的半导体激光器进行了散热模拟分析,并设计了相关的实验(在激光器里面装上热敏电阻)对激光器管芯的温度进行检测,实验结果与仿真结果非常吻合,对激光器组件的设计有一定的指导意义。

高速半导体光电探测器同轴封装工艺误差分析

由于同轴封装工艺误差对高速半导体光电探测器(Photoelectron Diode,PD)组件耦合效率的影响,会导致高速PD的接收灵敏度下降。为了减少同轴封装工艺的误差,分析了同轴封装工艺误差对高速PD耦合效率的影响,从而得出结论:高速PD组件中管帽倾斜、芯片横向偏移和芯片倾斜这三种情况产生的误差对高速PD组件耦合效率都有影响,其中管帽倾斜误差影响最大。

高回损指标的同轴封装接收组件的研制

文章较为详细地介绍了高回损同轴封装接收组件关于回波损耗指标的定义和指标要求,根据这些指标要求展开了分析,并提出了能达到指标要求的可插拔式接收组件(ROSA)的设计原理;同时介绍了武汉电信器件有限公司在这方面所做的工作以及样品的实验结果。研制样品的测试结果表明研制是成功的。

面向同轴封装金属底座缺陷的Metal-YOLO检测算法

针对同轴封装金属底座缺陷检测中存在的检测精度不足、误检和漏检的问题,提出了一种基于YOLO v5s的改进模型,即Metal-YOLO检测算法。通过引入跨层特征增强连接(CFEC)显著增强模型对复杂小目标缺陷的表征能力,从而有效降低漏检率。为进一步提升模型对不同尺度缺陷特征的感知和判别能力,在模型中融入自适应注意力模块(AAM),有效减少背景信息的干扰。此外,针对完全交并比(CIoU)损失函数在缺陷目标框定位方面的不足,采用有效交并比(EIoU)损失函数,显著提升预测框的定位精度。实验结果表明,Metal-YOLO在金属表面缺陷检测任务中展现出卓越的性能,其召回率和平均精度均值分别达到74.1%和78.3%,相较于基准模型YOLO v5s分别提升了5.0百分点和4.1百分点,显著提升了模型对金属表面缺陷的检测效果。

半导体激光器同轴封装的高频影响:分析与实验

在高频调制下,封装对半导体激光器的影响非常显著。通过分析封装前后激光器散射参量之间的关系,推导出可用于分析半导体激光器封装高频影响的两种方法:预测法和评价法,从而提供了分析激光器封装的另外两种等价方法。实验中,对同轴(TO)封装的高频特性进行了测试和分析,分析结果与传统比较法的测试结果吻合表明新方法有效。实验表明在10.2 GHz以内同轴封装不会降低半导体激光器的频响带宽,即同轴封装的带宽可达10 GHz,且发现同轴封装中电感和电容元件之间的谐振效应对器件的频响具有补偿作用。两方法可为筛选光电子器件封装提供依据,并为优化封装的设计提供参考。

高速光接收组件同轴结构封装关键技术研究

在接入网中,低成本、小尺寸的同轴结构封装10 Gb/s光接收组件起着非常重要的作用。在微波频段,封装器件引入的寄生参数已经成为制约其高频特性的主要因素之一。基于传输线理论,建立了包含芯片、金丝、管座的小信号等效电路模型。等效电路元件与实际封装器件有对应的关系。组件高频特性随元件参数值变化而变化。仿真结果表明金丝对其高频特性影响很严重。为了减小金丝电感,提出一种优化方案。并结合实际工艺条件,制作了样品,实验结果表明该样品的传输速率达到10 Gb/s,满足10 Gb/s光网络传输的要求。

基于同轴结构的高速VCSEL管座设计方法

基于垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser,VCSEL)的同轴管壳封装等效电路模型,分析影响器件高频性能的封装寄生参量.结合量产要求,通过调节管壳的部分结构参数与介质材料的介电常数,提高器件频率响应.分析结果表明,优化设计后的器件高频性能得到显著提高.

带温度控制单元的DML激光器封装国际标准提案

介绍了带温度控制单元激光器在5G通信中的重要性,重点分析了我国牵头的IEC 62148-22:2023《纤维光学有源器件和组件封装和接口标准第22部分:带温度控制单元的25 Gb/s直接调制激光器封装》的提案推进过程和主要技术内容,并阐述进一步推动纤维光学有源光器件国际标准提案的重要意义。

25 Gbit/s 1310nm ROSA的设计开发

对于5G无线前传网络,原有的4G基站设备的6和10 Gbit/s光模块已无法满足需求,为此文章设计了一款25 Gbit/s 1 310 nm的光接收组件(ROSA)用于新兴的25 Gbit/s光模块,采用的是低成本和小尺寸的同轴结构封装。文章介绍了ROSA采用的25 Gbit/s 1 310 nm自制PIN光电二极管等核心物料的特点以及晶体管外形(TO)、ROSA的封装形式和产品制作工艺,并进行了样品的制作。对ROSA的响应度、回损、灵敏度和带宽等各项指标进行了测试,测试结果表明,产品的性能可完全满足商业级要求,在成品率合格的情况下可进行大规模商用。