一种降低直调电/光转换组件功耗的封装方法

为了降低直调电/光转换组件的功耗,以对组件的散热分析结论为基础,提出一种降低直调电/光转换组件功耗的封装方法,即对组件变形敏感的区域采用传统的柯伐合金材料,对半导体制冷器（TEC）底部要求快速散热的区域则采用热导率较高的金刚石铜材料。仿真与测试结果表明：所提出的方法可以降低TEC热端面与组件底面之间的温差、TEC的冷热两端面温差、TEC的电流和TEC自身产生的功耗;在工作温度为70℃时,电/光转换组件的单通道功耗从传统封装方式的2.875 W降低到1.25 W,功耗降低了56.5%。     

基于光电混合集成的四通道外调电/光转换组件

由于单片级集成技术面临开发成本高、周期长等问题,提出一种基于光电混合集成封装的四通道外调电/光转换组件。该组件利用光电混合集成技术,采用空间光学透镜耦合代替原有光纤互连方式、传输微带代替传统电缆互连方式、金丝/金带代替传统低频导线方式以及微组装工艺实现多专业裸芯片一体化气密封装代替分离组件混合装配方式,从而达到大幅度压缩体积、提高集成度的目的。测试结果表明:该组件实现了四通道2~18 GHz的电/光转换功能,波长序列满足8个信道200 GHz通道间隔要求,射频指标S21值为-4 dB±3 dB,驻波小于1.5,噪声系数小于23 dB。     

基于微波光子混合封装技术的多通道解复用光/电转换组件北大核心CSCD

基于微波光子混合封装技术,制备了多通道解复用光/电(optical-to-electrical,O/E)转换组件。将光芯片、微波芯片、空间透镜、微波电路进行一体化混合封装在同一壳体内,使得组件具备解波分复用、O/E转换、微波处理等多种功能,从而实现将1路波分复用的光载射频信号解调至6路射频(radio frequency,RF)信号并放大后对外输出。多通道解复用O/E转换组件包含了解复用器、聚焦透镜、光电探测器(photodetector,PD)、微波放大器、均衡器以及电源等多专业裸芯片,利用混合集成封装技术,极大缩减了产品的尺寸,提高了集成度和复杂度,在大容量微波光子应用领域中具有极大潜力。通过对制备的O/E转换组件进行测试,结果表明该组件可实现光载射频信号到RF信号的宽带转换,光电转换效率在0.7 A/W以上。同时测试了O/E转换组件的幅频特性,S21均值为-8.4 dB,在通带内波动范围在±3.5 dB之间,驻波反射小于2 dB,且通道间隔离度达到40 dBc以上。     

新型热隔离高频信号传输结构

为了保持直调电/光转换组件激光器恒温区域温度不变，提出了一种新型的热隔离高频信号传输结构。该结构采用低热导率介质的电容来传输高频信号，有效增大了电/光转换组件中射频和激光器芯片之间的传热热阻，降低了从射频到激光器芯片恒温区之间的热传导。仿真结果表明：与传统的电路片搭接结构、金丝级联结构相比，所提传输结构使半导体制冷器的热负载分别降低了20.5%、10%，电流分别降低了100、60 m A；同时，该传输结构在2～18 GHz频段内的回波损耗最大只有-16.7 dB，具备良好的射频传输性能。