《OSAROSA基本認(rèn)識(shí)》PPT課件-(2)

1、 TOSA ROSA基本認(rèn)識(shí) 1精選ppt什么是TOSA TOSA是一種光發(fā)射器件，其功能是把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)2精選ppt半導(dǎo)體激光器LD分類 半導(dǎo)體激光器1、 法布里-珀羅型激光器F-P LD2、分布反饋激光器DFB LD3、分布Bragg反射型激光器DBR LD4、量子阱激光器QW LD5、垂直腔面發(fā)射激光器VCSEL3精選ppt半導(dǎo)體激光器LD激光器被視為20世紀(jì)的三大發(fā)明（還有半導(dǎo)體和原子能）之一，特別是半導(dǎo)體激光器LD倍受重視。光纖通信中最常用的光源是半導(dǎo)體激光器LD和發(fā)光二極管LED。主要差別：發(fā)光二極管輸出非相干光；半導(dǎo)體激光器輸出相干光。4精選ppt發(fā)光二極管LED對(duì)于光纖通

2、信系統(tǒng)，如果使用多模光纖且信息比特率在100200Mb/s以下，同時(shí)只要求幾十微瓦的輸入光功率，那么LED是可選用的最佳光源。比起半導(dǎo)體激光器，因?yàn)長(zhǎng)ED不需要熱穩(wěn)定和光穩(wěn)定電路，所以LED的驅(qū)動(dòng)電路相對(duì)簡(jiǎn)單，另外其制作成本低、產(chǎn)量高。5精選ppt發(fā)光二極管LEDLED的主要工作原理對(duì)應(yīng)光的自發(fā)發(fā)射過程，因而是一種非相干光源。LED發(fā)射光的譜線較寬、方向性較差，本身的響應(yīng)速度又較慢，所以只適用于速率較低的通信系統(tǒng)。在高速、大容量的光纖通信系統(tǒng)中主要采用半導(dǎo)體激光器作光源。6精選ppt半導(dǎo)體激光器LD半導(dǎo)體激光器的優(yōu)點(diǎn)：尺寸小，耦合效率高，響應(yīng)速度快，波長(zhǎng)和尺寸與光纖尺寸適配，可直接調(diào)制，相干性

3、好。按結(jié)構(gòu)分類： F-P LD、 DFB LD、 DBR LD、 QW LD、 VCSEL按性能分類：低閾值LD、超高速LD、動(dòng)態(tài)單模LD、大功率LD按波長(zhǎng)分類： 光接收管芯可分為：850nm和1100-1650nm通用； 激光器管芯可分為：850nm，1310nm，1490nm， 1550nm以及CWDM管芯；7精選ppt半導(dǎo)體激光器的工作特性激光器件的絕對(duì)最大額定值：光輸出功率（Po和Pf）：從一個(gè)未損傷器件可輻射出的最大連續(xù)光輸出功率。 Po是從器件端面輸出的光功率， Pf是從帶有尾纖器件輸出的光功率。正向電流（IF）：可以施加到器件上且不產(chǎn)生器件損傷的最大連續(xù)正向電流。反向電壓（VR）

4、：可以施加到器件上且不產(chǎn)生器件損傷的最大方向電壓。8精選ppt半導(dǎo)體激光器的PI特性PI曲線：激光二極管的總發(fā)射光功率P與注入電流I的關(guān)系曲線。隨注入電流增加，激光二極管首先是漸漸地增加自發(fā)發(fā)射，直至開始發(fā)射受激發(fā)射。閾值電流Ith：開始發(fā)射受激發(fā)射的電流值。閾值電流與腔的損耗、尺寸、有源區(qū)材料和厚度等因素有關(guān)。IIth，受激輻射，發(fā)出的是相干光典型的PI曲線9精選ppt激光器縱模的概念 激光器的縱模反映激光器的光譜性質(zhì)。對(duì)于半導(dǎo)體激光器，當(dāng)注入電流低于閾值時(shí)，發(fā)射光譜是導(dǎo)帶和價(jià)帶的自發(fā)發(fā)射譜，譜線較寬；只有當(dāng)激光器的注入電流大于閾值后，諧振腔里的增益才大于損耗，自發(fā)發(fā)射譜線中滿足駐波條件的光

5、頻率才能在諧振腔里振蕩并建立起場(chǎng)強(qiáng)，這個(gè)場(chǎng)強(qiáng)使粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的能級(jí)間產(chǎn)生受激輻射，而其他頻率的光卻受到抑制，使激光器的輸出光譜呈現(xiàn)出以一個(gè)或幾個(gè)模式振蕩，這種振蕩稱之為激光器的縱模。10精選pptI=67mAP=1.2mWI=75mAP=2.5mWI=100mAP=10mWI=95mAP=6mWI=80mAP=4mW隨著電流增加，主模的增益增加，而邊模的增益減小，縱模數(shù)減少，一個(gè)模式開始占優(yōu)勢(shì)，直到出現(xiàn)單個(gè)窄線寬的光譜為止?？v模數(shù)隨注入電流而變11精選ppt動(dòng)態(tài)單模半導(dǎo)體激光器：實(shí)現(xiàn)LD單縱模工作的方法：采用短腔結(jié)構(gòu)，增大相鄰縱模間隔,使增益譜線范圍內(nèi)只有一個(gè)譜線存在，短腔制造困難，LD輸出功

6、率低。 采用波長(zhǎng)選擇反饋，使不同的縱模有不同的損耗，包括：分布反饋結(jié)構(gòu)和耦合腔結(jié)構(gòu)。單縱模LD的性能通常由邊模抑制比（MSR）來表示，定義為MSR=Pmm/PsmPmm為主模功率； Psm為最大邊模功率。一個(gè)較好的單縱模LD，MSR應(yīng)大于30dB。12精選pptLD TO-CAN封裝結(jié)構(gòu)剖面圖：13精選ppt激光器封裝目的：（1）隔絕環(huán)境，避免傷害，保證清潔；（2）為器件提供適合的外引線；（3）提高機(jī)械強(qiáng)度，抵抗惡劣環(huán)境；（4）提高光學(xué)性能；14精選pptTOSA分類物料組成、生產(chǎn)流程、結(jié)構(gòu)封裝要求15精選ppt1、氣密性好，保證管芯與外界隔絕；2、結(jié)構(gòu)牢固可靠，部件位置穩(wěn)定，經(jīng)受各種環(huán) 境；

7、3、耐熱性好，化學(xué)性能穩(wěn)定，抗溫度循環(huán)沖擊；4、可焊性好，工藝性好，有拉力強(qiáng)度；5、符合標(biāo)準(zhǔn)，系列化，成本低適合批量生產(chǎn)；封裝器件主要求：16精選ppt 1. SC-TOSA （GBIC、1X9） 2. LC-TOSA （SFP、SFF）TOSA 的結(jié)構(gòu)分類17精選pptSC-TOSASC-TOSA物料組成： 1.管殼 2.管芯套 3.過渡環(huán) 4.陶瓷套筒 5.陶瓷插芯 6.激光器18精選pptSC-TOSA1、SC金屬組件裝配所需物料:開口陶瓷套筒金屬件插 芯19精選pptSC-TOSASC-LD金屬組件:20精選pptSC-TOSA 過渡環(huán) 管芯座LD管芯SC-LD金屬組件:SC-TOSA

8、所需物料:21精選pptSC-TOSASC-TOSA整體結(jié)構(gòu)示意圖：22精選pptLC-TOSALC-TOSA組成 1.一體化金屬件（插芯、套筒） 2.管芯套 3.過渡環(huán) 4.激光器23精選pptLC-TOSA 管芯座一體化金屬件 過渡環(huán)LD管芯LC-TOSA所需物料:24精選pptLC-TOSALC-TOSA整體結(jié)構(gòu)示意圖：25精選pptTOAS耦合測(cè)試原理TOSA 管芯管腳及性圖TOSA 耦合測(cè)試原理圖26精選pptLIV測(cè)試27精選pptTOSA測(cè)試性能TOSA主要性能參數(shù)1.閾值電流Ith；激光二極管開始振蕩的正向電流2.工作電流Iop和工作電壓Vop；3.斜效率；輸出激光光功率的改變

9、量與泵浦激光光功率改變量的比值4.峰值波長(zhǎng)；光譜輻射功率最大的值所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)5.譜寬；峰值發(fā)射波長(zhǎng)的輻射功率的1/2所對(duì)應(yīng)兩波長(zhǎng)的間隔6.監(jiān)視電流Im；是指在規(guī)定的LD輸出功率時(shí)，在給定的光電二極管反向電壓時(shí)的光電二極管的光電流7.輸出功率Po；在閥值電流以上所加正向電流達(dá)到規(guī)定的調(diào)制電流時(shí)，從激光二極管光窗輸出的光功率定義為PO，對(duì)帶有尾纖的激光二極管來說，把從光纖末端發(fā)射出的光功率定義為PF28精選pptTOSA制作注意事項(xiàng)1、管芯與管芯座粘接激光焊接不良分析比較 不良品29精選pptTOSA制作注意事項(xiàng)2、管芯與管芯座激光焊接不良分析比較 不良品 不良品30精選pptTOSA制作注意事項(xiàng)

10、3、耦合SFP模塊組件方向控制5067-2615方向31精選pptTOSA制作注意事項(xiàng)4、耦合激光焊接焊點(diǎn)要求32精選pptLIV測(cè)試PD不良比較正常品PD不良品33精選pptROSA結(jié)構(gòu)、物料組成、工作原理、生產(chǎn)流程1、ROSA生產(chǎn)流程2、PIN TIA分類3、PINTIA結(jié)構(gòu)組成4、ROSA物料組成5、ROSA工作原理34精選pptPIN-TIA分類按結(jié)構(gòu)分：1、PIN2、PINTAI3、APD4、APDTIA35精選pptPIN-TIA 封裝結(jié)構(gòu)剖面圖1、管座（Header）2、跨阻放大器（TIA）3、載體（Submount）4、光電二極管（PD）5、電容6、管帽（Cap）7、球面透鏡36精選pptPIN-TIA 封裝結(jié)構(gòu)剖面圖1、管座（Header）2、跨阻放大器（TIA）3、載體（Submount）4、光電二極管（PD）5、電容6、管帽（Cap）7、視窗（Window）37精選pptROSA 結(jié)構(gòu)分類ROSA 的結(jié)構(gòu)分類 1. SC-ROSA （GBIC、1X9） 2. LC-ROSA （SFP、SFF）38精選pptROSA物料組成4PIN SC ROSA耦合所需物料:（SC-PINTIA塑料件）PIN TIA管芯39精選pptROSA物料組成4PIN SC ROSA結(jié)構(gòu)40精選pptROSA物料組成4PIN LC RO