200 Gbit/s PAM4光发射组件封装技术研究

针对200 Gbit/s PAM4光收发模块的设计需求,提出了一种基于四阶脉冲幅度调制(PAM4)、数据传输速率达200 Gbit/s的光发射组件封装方案。该封装内部集成了4路PAM4电/光转换通道,单通道数据传输速率为50 Gbit/s。介绍了该200 Gbit/s PAM4光发射组件的组成和技术难点,然后对其中的50 Gbit/s数据传输通道进行了建模、仿真和优化,最后完成了样品的测试。测试结果表明:样品的单通道PAM4数据速率可达50 Gbit/s,整体PAM4数据速率可达200 Gbit/s,满足光收发模块的设计需求。

超高速宽带光发射组件设计中的综合宽带匹配技术

本文开发了一种用于高速宽带光发射组件自动优化设计中的综合宽带匹配技术，这个技术是在较为详细研究了电光器件内在特性的基础上提出的。文中还介绍了对建立组件ＣＡＤ模型至关重要的宽带匹配电路网络参数的快速计算新方法，随后给出了光发射组件自动优化设计的基本ＣＡＤ模型，并进行了分析，得到了一些有实用价值的结论。

100 Gbit/s混合集成EML光发射组件的研究

云计算、大数据等互联网应用导致通信流量快速增长,第五代移动通信的到来会进一步加快这一趋势。为了满足大容量、高端口密度、低功耗数据中心互连以及城域网应用的要求,100Gbit/s光模块从外形封装可插拔(CFP)模块演变到CFP2又演变到四通道小型化可插拔(QSFP)模块。光模块尺寸和功耗的降低对光发射组件提出了更高要求。因此采用混合集成封装技术减小光发射组件的尺寸、降低功耗和成本是未来的发展方向。文章介绍了目前研发的QSFP 28封装100Gbit/s混合集成电吸收调制激光器光发射组件所采用的关键技术,给出了符合100GBASE-LR4国际标准的工作眼图,并就未来光发射组件的发展方向做出了展望。

100G QSFP28 CWDM4光发射组件的研究

随着5G网络的全面部署,光通信行业进入到快速发展的阶段。根据数据中心光模块市场的需求,光模块在未来必然向高速率、低价格、低损耗、高密度和短周期的方向发展。目前,100G QSFP28 CWDM4光收发模块广泛应用于数据中心,通过研究该光模块发射组件的低成本方案有着广阔的应用前景。文中介绍了基于阵列波导光栅进行波分复用的100G QSFP28 CWDM4光发射组件,对光发射组件采用的关键技术进行了研究与分析,通过特性分析,确定了该方案完全满足QSFP28封装形式和IEEE 802.3cd协议标准,能大批量运用于数据中心。

基于硅光可调25 Gbit/s光发射组件的研究

随着光通信技术的快速发展,光纤传输的容量呈几何式增长,对密集波分复用(DWDM)网络系统的管理和调度灵活性要求也在不断提高。波长可调模块可以满足网络管理灵活的要求,在波分复用(WDM)系统和5G网络中将会有广泛应用。而作为模块内的核心元件,可调激光器的研究就显得尤为重要。文章介绍了一种可调激光器和硅光调制器芯片混合集成封装技术,利用一种胶合标准具的设计进行波长控制,节省了半导体制冷器,减小了封装尺寸。其制作的可调激光器件能满足ITU-96通道的波长输出,且满足100 G BASE-LR4国际标准的工作眼图要求。

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。

4.25Gbps小型可热插拔光收发模块的设计与测试

对4.25 Gbps小型化可热插拔(SFP)光收发模块的关键参数进行了理论分析,从发射、接收和控制3个方面讨论了模块的结构组成,设计出了符合SFP MSA及SFF-8472协议的光模块,并根据此设计方案制作了样品模块。在-40,25,85℃环境温度下测试和分析了模块的性能指标,结果显示其光功率、消光比和灵敏度等均符合设计要求,且在适用温度范围内表现出良好的稳定性。实验证实了方案的可行性,为模块的产品化提供了参考。

TOSA中pin背光探测器的P-I非线性特性研究

TOSA中用到的pin背光探测器是监测与控制LD前光输出特性的敏感器件,其光功率(P)和光电流(I)应具有线性关系。测试发现,不同结构和尺寸的探测器的P-I特性可能有所不同。目前普遍使用的正面进光的pin平面型光探测器,常存在某种范围的P-I非线性。分析指出,这种非线性与器件内部结构、表面接触层情况、入射光密度、外加负偏压大小和负载电阻有关;并指出,当pin-PD中pi结位置合适、外加负偏压1.5 V以上,负载电阻1 kW,LD前光入射光功率8 mW以下,则pin背光探测器的P-I非线性可忽略。

持续发力的利好加速度5G联动光模块产业

我们一直都在对5G及其相关产业进行综合报道,其目的是为大众阐述5G应用环境里的各个环节,以求更多人了解全面的真切的5G,到底是什么。此篇我们要谈的,是5G的技术链络里的一个重要环节,光模块。光模块,部分厂商也称其为光收发器,通常由光发射组件(含激光器)、光接收组件(含光探测器)、驱动电路和光、电接口等组成。其作用在于实现电光和光电信号的转换。在发送端,一定速率的电信号经驱动芯片处理后驱动激光器发射出相应速率的调制光信号,通过光功率自动控制电路,输出功率稳定的光信号。在接收端,一定速率的光信号输入模块后由光探测器转换为电信号,经前置放大器后输出相应速率的电信号。根据《5G承载光模块白皮书》的描述,5G承载网络一般分为城域接入层、城域汇聚层、城域核心层/省内干线,实现5G业务的前传和中回传功能,其中各层设备之间主要依赖光模块实现互连。因此,在5G承载网中,光模块是网络物理层的基础构成单元,广泛应用于无线及传输设备,也是5G低成本、广覆盖的关键要素。

“媒体网关设备技术要求——IP中继媒体网关”等七项通信行业标准

信息产业部以“信部科[2002]595号”文发布了“媒体网关设备技术要求—IP中继媒体网关”、“媒体网关设备技术要求—ATM中继媒体网关”、“媒体网关设备技术要求—综合接入媒体网关”、“数字用户线(XDSL)设备电磁兼容性要求和测量方法”、“基于移动环境的电子商务应用层协议(非购物型)”、“ATM交换设备测试方法”、“光纤模拟传输用光发射组件技术条件”七项通信行业标准。

基于TRIZ理论的BOSA滤波片装配系统创新结构设计

针对目前BOSA(光发射接收组件)滤光片装配过程中自动化程度低、生产效率低的问题,设计一种BOSA滤光片装配系统。通过分析BOSA滤波片装配的工艺流程,找出发明过程中的技术矛盾和物理矛盾,应用TRIZ理论的阿奇舒勒矛盾矩阵,选择、确定了可行的发明原理和分离原理,结合具体实际给出了BOSA滤光片装配系统的创新性结构设计。相比目前人工方式和半自动化方式,BOSA点胶贴装系统可以完成0度和45度两种滤波片的装配,缩减了装配的准备时间,使装配效率得到提高。

850nm VCSEL-TOSA及其在高速通信中的应用

高速、大数据容量传输和处理是光通信中的热点。10Gbit/s 850nm VCSEL-TOSA(垂直腔面发射激光器-传输光组件)是以太网和大数据处理中心所用的高速、短波长关键组件。文章介绍了实用化组件结构、芯片特点、技术指标及相关标准;报道了10Gbit/s 850nm VCSEL管芯高温加速寿命试验条件和结果;讨论了组件结构、工艺和环境温度变化对其性能的影响,指出了10Gbit/s 850nm VCSEL-TOSA在短途以太网和大数据收发、处理中心中的应用。

10km高速同轴激光器的研究

对速率10Gb/s传输距离可达10km的高速同轴连接型光发射组件(TOSA,又称高速同轴激光器)进行了研究。通过对该器件的光学结构和电高频性能等核心部分的深入分析和优化设计,成功研制出了可直接应用于小型化10Gb/sXFP光收发合一模块的TOSA。测试结果表明,在10.709Gb/s的调制速率下,消光比大于7dB,光眼图裕量大于15%,其整体性能达到了国外同类产品的先进水平。

小型化带制冷电吸收调制激光器的研究

随着光通信朝着高速、高带宽和大容量方向发展,开发高性能的光通信用器件并减小器件的体积以降低成本变得越来越重要。电吸收调制激光器(EML)具有体积小、啁啾效应小、驱动电压低和弛豫振荡频率高等优点,成为当前国内外长距离、高速光通信系统的理想光源。然而,EML对温度非常敏感,温度的微弱变化都会影响其工作的稳定性。因此,如何使激光器输出恒定波长和稳定功率的光并延长使用寿命是一项技术难题。介绍了目前研究开发的小型化带制冷电吸收调制激光器所采用的制冷技术和两种主要器件封装技术,就带制冷EML未来的发展方向做出了展望。

信息理论与电子设备

Z99-51298-466 9913429光通信演示用激光发射组件[汇,译,英]/陈成//军事通信技术发展译文集:光通信技术分册.—466～470(C)一种模块化的光纤耦合激光二极管组件已研制出来,这种模块将被用作光通信演示(OCD)系统的激光发射组件。在100Mb/s Q-PPM 调制下,该组件输出光功率可大于20mW。它由高速驱动器。