發(fā)布時間：2020-12-25 01:38

　　對應用于4×25Gb/s電吸收調(diào)制器與DFB激光器集成光源陣列的微波傳輸線進行了設計。通過有限元法仿真,確定其最優(yōu)結(jié)構(gòu)。經(jīng)優(yōu)化后,采用引腳封裝的多路傳輸線在30GHz以內(nèi)的傳輸損耗低于0.5dB,反射系數(shù)低于-13dB,并有效抑制了相鄰信道間的串擾。對集成光源陣列的封裝方案進行了研究,提出了一種合理高效的封裝方案。 

【文章來源】：半導體光電. 2017年01期 北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

圖１引腳封裝多路傳輸線結(jié)構(gòu)示意圖

，并改變中間兩路微帶線的走線方向，縮短了相鄰傳輸線間平行走線的距離。另一方面，此結(jié)構(gòu)縮短了中間兩路微帶線所需的長度，進一步降低了傳輸損耗。然而，由于Ｋ接頭尺寸的限制，２ｍｍ的間距無法滿足安裝Ｋ接頭的需求。為了應用圖１所示傳輸線結(jié)構(gòu)，可以采用引腳封裝代替同軸封裝。而為了實現(xiàn)地電極信號的加載，需要在信號電極兩側(cè)制作電極，與引腳地電極相連，同時利用通孔實現(xiàn)與背地電極共地。為了滿足同軸封裝的要求，選擇增大相鄰傳輸線的間距至６．５ｍｍ，以保證微波接頭能順利地安裝。圖２是采用同軸封裝多路傳輸線的結(jié)構(gòu)示意圖。這一結(jié)構(gòu)增加了微帶線的尺寸，會增加一定的傳輸損耗。下一節(jié)我們將通過仿真，對兩種不同結(jié)構(gòu)的傳輸線特性進行比較。圖２同軸封裝多路傳輸線結(jié)構(gòu)示意圖２微波特性仿真結(jié)果電路基板材料選擇介電常數(shù)為９．８的Ａｌ２Ｏ３陶瓷，厚度為２００μｍ。同時，采用厚度２μｍ的金作為電極材料。兩種傳輸線均采用相同的ＧＣＰＷ結(jié)構(gòu)，如圖３所示。ＧＣＰＷ傳輸線信號電極寬度１００μｍ，與地電極的間距為５０μｍ。通孔直徑為１５０μｍ，信號電極兩側(cè)的通孔間距為６００μｍ，沿微波傳輸方向通孔間距為５００μｍ。相鄰傳輸線間距為８００μｍ。圖３ＧＣＰＷ傳輸線結(jié)構(gòu)圖（單位：μｍ）圖４和圖５分別是引腳封裝和同軸封裝的微帶線結(jié)構(gòu)圖。電路板的寬度固定為６ｍｍ。彎曲結(jié)構(gòu)與ＧＣＰＷ間的過渡段長度選擇１００μｍ。這一方面縮短了平行走線的長度，另一方面可以提供足夠的間距以避免微帶線和ＧＣＰＷ之間電磁場的相互干擾。對上述兩種傳輸線結(jié)構(gòu)以及未

多路微波傳輸線結(jié)構(gòu)設計，利用有限元法進行仿真，確定合理的結(jié)構(gòu)，同時提出一種簡潔且易實現(xiàn)的封裝方案。１多路傳輸線結(jié)構(gòu)設計在之前的工作中，我們利用微帶線轉(zhuǎn)接地共面波導（ＧＣＰＷ）傳輸線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了４０Ｇｂ／ｓ集成光源的封裝［３］。為了滿足４０Ｇｂ／ｓ的傳輸速率，我們采用Ｋ型微波接頭將電信號加載至微帶傳輸線上。引入微帶線一方面便于與同軸接頭的封裝，另一方面Ｋ接頭中心電極直徑為０．３ｍｍ，而ＧＣＰＷ中心電極寬度為０．１ｍｍ，因此采用電極寬度更寬的微帶線作為過渡段可以降低電極不連續(xù)性帶來的不利影響。在本論文工作中，使用并行的微帶線轉(zhuǎn)ＧＣＰＷ結(jié)構(gòu)作為多路傳輸線的設計基矗對于４路調(diào)制信號輸入，我們使其均勻分布在管殼兩側(cè)，構(gòu)成如圖１所示的傳輸線模型。圖１引腳封裝多路傳輸線結(jié)構(gòu)示意圖多路傳輸線結(jié)構(gòu)中引入了９０°彎曲結(jié)構(gòu)與ＧＣＰＷ相連。由于微帶線具有開放性的場分布，兩條平行布置的相鄰微帶線之間會產(chǎn)生較強的耦合，導致較大的串擾和傳輸損耗［７］。因此，我們將相鄰微帶線間距增大至２ｍｍ，并改變中間兩路微帶線的走線方向，縮短了相鄰傳輸線間平行走線的距離。另一方面，此結(jié)構(gòu)縮短了中間兩路微帶線所需的長度，進一步降低了傳輸損耗。然而，由于Ｋ接頭尺寸的限制，２ｍｍ的間距無法滿足安裝Ｋ接頭的需求。為了應用圖１所示傳輸線結(jié)構(gòu)，可以采用引腳封裝代替同軸封裝。而為了實現(xiàn)地電極信號的加載，需要在信號電極兩側(cè)制作電極，與引腳地電極相連，同時利用通孔實現(xiàn)與背地電極共地。為了滿足同軸封裝的要求，選擇增大相鄰傳輸線的間距至６．５ｍｍ，以保證微波接頭能順利地安

【參考文獻】：
期刊論文
[1]BCB/InP基寬帶低損耗共面波導微波傳輸線[J]. 侯海燕,熊兵,徐建明,周奇?zhèn)?孫長征,羅毅.  半導體光電. 2008(05)

博士論文
[1]40 Gb/s集成光源模塊的調(diào)制特性優(yōu)化研究[D]. 徐建明.清華大學 2010



本文編號：2936700