数据通信用光电集成智能化CSFP光模块

2013-10-11 00:01

　　混合光电集成可以实现作为基础光元件体系的光波导和有源器件的自由结合，所以可以较容易制作出各种功能的光集成器件，生产成本较低，是目前最合适的实用集成途径。图1是混合集成的一个典型例子。它通过在硅衬底光波导上集成芯片，实现了一个双向光通信收发器的混合光器件体系。半导体激光器、光探测器等有源器件和构成波导基础光路所必需的无源元件，各自选择最合适的材料，采用不同的制造工艺，组成最合适的器件形式，这是混合集成的最大特征［2］。正因为如此，大多数混合集成元件在研究初期就可以具备满足实用化条件的性能。

　　混合光集成的一个困难之处在于将光有源器件装配到无源波导衬底上，目前通过平面光波回路（PLC）技术可有效解决这个难题。图2是具有石英－硅台面的PLC平台结构。这种平台用具有台面区域的硅代替常规的平坦硅衬底，其主要由PLC区、器件装配区和电导线区3部分组成。在PLC区中的埋入式光波导的传输损耗非常小（小于0．1dB/cm），这是因为其形成在紧邻台面硅衬底的基平面附近。器件装配区含有硅台面，其对于光电子器件可以起到对准和散热的作用。在硅台面上形成厚度大约为0．5μm的二氧化硅（SiO2）电绝缘层，再在这个绝缘层上面做焊料图型。由于在事先设计时已经使波导区与光电器件有源层距焊料表面的距离相同，所以将光电器件倒放在焊料上，SiO2光波导和光电器件便可以容易的实现垂直校准。导线区的一个主要优点就是导线可以做在石英层上，而不是在硅衬底上。通常硅衬底导线由于硅表面本身具有微弱导电性，所以在传输高速电信号时会有很大的损耗和电容。而这个问题可以用石英层导线解决。所以，PLC平台还充当了光器件性能优异的导线基板。

图2 基于石英－硅台面的PLC平台

　　相比传统的分立光器件，集成光学系统主要具备如下优点：1）体积小、重量轻。光学器件集成封装在毫米级衬底上，大大缩减了元件的体积和重量。2）集成器件内光路的高度稳定性。集成光学技术可以在同一块衬底上直接集成若干器件，可以较好的保持部件的稳定性，因而不存在传统分立光器件所具有的同轴组装问题，所以它对机械震动等环境因素的适应性也较强。3）功率密度高。光波导尺寸较小，器件空间布局紧凑，单位面积内功率密度提高，阈值减小。

<上一页< a> 1 2 3 4 5 下一页>