隨著信息技術的高速發(fā)展,光網(wǎng)絡信息容量激增。高速寬帶光收發(fā)模塊作為高速光通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡中的核心器件,是光通信技術領域的一大研究熱點。高速率、小型化、低功耗、智能化,是光模塊的發(fā)展趨勢,而高可靠性則是實際通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡對實用化光模塊的基本要求。對高速寬帶光模塊可靠性分析和測試技術進行研究,對提升國產(chǎn)核心光子器件研制水平和市場競爭力具有重要的促進作用。本文就半導體激光器和高速光收發(fā)模塊可靠性進行了以下研究:首先基于可靠性框圖法,提出了100G光模塊可靠性分析模型,根據(jù)可靠性數(shù)據(jù)手冊和相關文獻內容得出了光模塊組件的可靠性參數(shù),對給定光模塊可靠性參數(shù)進行了估計,并分析了器件各組成部件的可靠性對光模塊整體可靠性的影響。接著理論分析了溫度對半導體激光器和光接收機工作特性的影響,給出了輸出功率隨溫度升高而降低,中心波長隨溫度升高向長波長漂移的關系式,并通過試驗進行了初步驗證。還理論分析了溫度變化對接收機信噪比、誤碼率和靈敏度的影響。對半導體激光器和光收發(fā)模塊加速壽命試驗方法進行了研究,設計了測試電路,搭建了加速壽命試驗系統(tǒng)。設計了激光器熱-電綜合應力步進式變應力加速壽命試驗方案,,對一組激光器開展了熱-電綜合步進應力加速壽命試驗,研究了熱應力(溫度)和電應力(工作電流)對其工作性能衰退的影響,并給出了相應的加速壽命模型和壽命估計結果,該加速壽命試驗方案相比常規(guī)單應力加速壽命試驗具有更高的試驗效率。最后對三組光收發(fā)模塊施加不同的應力,進行了對照加速壽命試驗,研究了其性能衰退的情況,給出了壽命估計結果。上述研究結果可為對光模塊可靠性增長和可靠性檢測評估等研究和實踐工作提供參考。
【學位單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.1
【部分圖文】：

競爭力持續(xù)提升。然而，其中不容忽視的是我國光通信產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展并不位于產(chǎn)業(yè)鏈源頭的光器件及芯片，與發(fā)達國家相比存在較大的差距，已經(jīng)光通信長足發(fā)展的關鍵瓶頸。當前，我國光通信系統(tǒng)中所用的光連接器和部分都是國產(chǎn)的，國產(chǎn)無源光子器件可以滿足現(xiàn)階段光通信系統(tǒng)發(fā)展的要有源光子器件是我國光通信產(chǎn)業(yè)的最薄弱環(huán)節(jié)，產(chǎn)品技術和工藝水準與國一定的差距[11]，國產(chǎn)有源光子器件和模塊的可靠性仍需引起更多重視。和高速寬帶光模塊工作穩(wěn)定性影響因素、可靠性試驗和估計方法等進行研核心光子器件可靠性和研制水平具有重要的促進作用。速光收發(fā)模塊光模塊發(fā)展趨勢于信息技術的發(fā)展，光纖通信系統(tǒng)中使用的各種新技術、新系統(tǒng)也在不斷發(fā)展，為了適應不同的需求，光模塊從低速不斷向高速不斷發(fā)展。常見的型如圖 1-1 所示：

與其他的 10G 模塊可以互通，SFP+和 SFP 的的尺寸一樣，具有較強的兼容性，因此 SFP+封裝模式是 10G 光模塊的主流。對于 40GE/100GE 的高速光模塊，其發(fā)展趨勢如圖 1-2 所示：圖 1-2 40GE/100GE 的高速光模塊發(fā)展趨勢圖[13]圖 1-2 顯示了近幾年 40GE/100GE 的高速光模塊發(fā)展趨勢圖，其中主流的 100G 寬帶模塊封裝形式為 CFP 模塊系列以及最新的 QSFP+模塊[13]。光模塊向著高速率，低功耗，小型化，可熱插拔的方向快速發(fā)展。1.2.2 光收發(fā)模塊結構光模塊是以光器件為核心，增加一些電路部分和結構件等完成相應功能的單元，按功能可以分為三類：發(fā)射模塊、接收模塊和收發(fā)合一模塊。光收發(fā)模塊技術經(jīng)歷了從收發(fā)單獨到收發(fā)一體的發(fā)展歷程，在收發(fā)一體光模塊技術中，包含了發(fā)射、接收、各種功能電路、標準化光纖連接器和電信號接口技術，形成高度集成的系統(tǒng)模塊。高速寬帶光收發(fā)模塊是實現(xiàn)光信號處理、構成各類小型化高集成度片上光子系統(tǒng)和光網(wǎng)絡的核心部件，主要完成對光信號的光-電/電-光轉換功能

圖 1-3 光發(fā)送部分框圖接收部分由光檢測器、低噪聲前置放大器及其他信號處理電路組成。相，數(shù)字接收機更復雜，在主放大器后還有均衡濾波、定時提取與判決再自動增益控制放大等電路。圖 1-4 是數(shù)字光接收部分框圖：
【參考文獻】

相關期刊論文 前4條

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本文編號：2881830