本文關(guān)鍵詞：PLZT電光開關(guān)的驅(qū)動電路、封裝與測試研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：光開關(guān)作為光分插復(fù)用器和光交叉連接器的核心器件,在光纖通信網(wǎng)絡(luò)中有著廣泛的應(yīng)用。摻鑭鋯鈦酸鉛(PLZT)是一種新型的電光特性優(yōu)異的透明鐵電薄膜材料。用其制作的電光開關(guān)具有器件體積小、驅(qū)動電壓低、開關(guān)時間短(ns級)、易于集成等特點,對光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有著積極作用,因而近年來受到國內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注。本文針對1×16馬赫-澤德干涉(MZI)型PLZT電光開關(guān)的工作原理,設(shè)計并制作出了以單片機(jī)和CPLD為核心的控制電路,并以引腳驅(qū)動芯片EL7156為核心設(shè)計驅(qū)動電路,以適應(yīng)不同結(jié)構(gòu)PLZT電光開關(guān)的電容特性。經(jīng)調(diào)試,測得該電路輸出的驅(qū)動電壓為0-15V,負(fù)載電容30pF時,驅(qū)動信號響應(yīng)時間約為7ns,負(fù)載電容400pF時,驅(qū)動信號響應(yīng)時間約為19ns,滿足PLZT光開關(guān)的驅(qū)動需求。然后,針對實驗室制備的MZI型PLZT電光開關(guān),設(shè)計了驅(qū)動電極引線框架和帶光纖的金屬封裝外殼,采用引線鍵合工藝完成了芯片與PCB板互連,并進(jìn)行了封裝,確保PLZT電光開關(guān)封裝后能有效工作。最后,搭建了相應(yīng)的測試光路及電路,并利用我們研制的控制驅(qū)動電路測試了實驗室制備的1×2MZI型PLZT電光開關(guān)特性。測得器件的偏置電壓在15V以內(nèi),電路的響應(yīng)時間在10ns以內(nèi),光開關(guān)的響應(yīng)時間在25ns左右。實驗證明,該控制驅(qū)動電路的響應(yīng)時間小于20ns,滿足PLZT電光開關(guān)速度ns級的要求,能夠有效驅(qū)動PLZT電光開關(guān)工作。
【關(guān)鍵詞】：光纖通信 PLZT電光開關(guān) 封裝 測試 控制驅(qū)動電路 單片機(jī) CPLD
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.11
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 光纖通信簡介8-9
• 1.2 光開關(guān)的應(yīng)用9
• 1.3 光開關(guān)的性能參數(shù)9-10
• 1.4 光開關(guān)的分類10-13
• 1.4.1 機(jī)械型光開關(guān)11
• 1.4.2 波導(dǎo)型光開關(guān)11-12
• 1.4.3 其他類型光開關(guān)12-13
• 1.5 PLZT電光開關(guān)13-15
• 1.5.1 PLZT材料簡介13-14
• 1.5.2 PLZT電光開關(guān)研究進(jìn)展14-15
• 1.6 本文主要研究內(nèi)容15-16
• 第二章 PLZT電光開關(guān)的原理16-20
• 2.1 電光效應(yīng)16-17
• 2.2 MZI型電光開關(guān)17-18
• 2.3 PLZT電光開關(guān)結(jié)構(gòu)18-20
• 第三章 控制和驅(qū)動電路的設(shè)計20-37
• 3.1 控制驅(qū)動電路的總體設(shè)計20-22
• 3.2 系統(tǒng)電源設(shè)計22-23
• 3.3 控制電路設(shè)計23-32
• 3.3.1 單片機(jī)的選取與電路設(shè)計24-26
• 3.3.2 CPLD的選取與電路設(shè)計26-30
• 3.3.3 矩陣鍵盤電路設(shè)計30-31
• 3.3.4 顯示電路設(shè)計31-32
• 3.4 驅(qū)動電路設(shè)計32-36
• 3.4.1 驅(qū)動芯片EL745732-34
• 3.4.2 驅(qū)動芯片EL715634-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第四章 PCB板設(shè)計制作37-45
• 4.1 PCB的設(shè)計方法37-39
• 4.2 PCB的設(shè)計規(guī)則39-43
• 4.2.1 元器件封裝制作39
• 4.2.2 元器件布局39-41
• 4.2.3 電路板布線41-42
• 4.2.4 焊盤與過孔42
• 4.2.5 電源線和地線42-43
• 4.3 PCB制版與焊接43-44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 第五章 PLZT電光開關(guān)的封裝45-57
• 5.1 芯片封裝工藝45-50
• 5.1.1 封裝簡介45-46
• 5.1.2 芯片互連級46-49
• 5.1.3 一級微電子封裝技術(shù)49-50
• 5.1.4 二級微電子封裝技術(shù)50
• 5.1.5 三級微電子封裝技術(shù)50
• 5.2 PLZT電光開關(guān)的封裝50-56
• 5.2.1 PLZT電光開關(guān)封裝設(shè)計50-51
• 5.2.2 PLZT電光開關(guān)封裝工藝51-56
• 5.3 本章小結(jié)56-57
• 第六章 PLZT電光開關(guān)的測試與分析57-61
• 6.1 光開關(guān)測試光路搭建57-58
• 6.2 光開關(guān)主要性能測試58-60
• 6.2.1 插入損耗、串?dāng)_和偏置電壓58-59
• 6.2.2 開關(guān)時間59-60
• 6.3 本章小結(jié)60-61
• 總結(jié)與展望61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文67

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 田美強(qiáng);閆云飛;高偉男;高強(qiáng);馬春生;張大明;;多電極定向耦合型電光開關(guān)的特性分析[J];吉林大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版);2009年04期

2 孫小強(qiáng);高偉男;孫杰;高磊;陳長鳴;張大明;劉式墉;;聚合物2×2定向耦合型電光開關(guān)[J];光子學(xué)報;2009年12期

3 付博;張大勇;駱永全;羅飛;沈志學(xué);;低驅(qū)動電壓的鈮酸鋰電光開關(guān)研究[J];激光技術(shù);2012年01期

4 付博;張大勇;羅飛;駱永全;沈志學(xué);;一種低驅(qū)動電壓的電光開關(guān)設(shè)計[J];強(qiáng)激光與粒子束;2012年02期

5 盧智勇;萬玲玉;超亮芳;;疇反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)片狀集成4×4電光開關(guān)的設(shè)計與仿真[J];光子學(xué)報;2012年07期

6 胡臺光;光纖電光開關(guān)實驗研究[J];光通信技術(shù);1990年02期

7 任海霞;劉立人;;單晶集成的1×N電光開關(guān)[J];光電工程;2007年02期

8 彭其先;蒙建華;劉俊;鄧向陽;劉云濤;;串聯(lián)式電光開關(guān)實現(xiàn)光脈沖寬度大范圍可調(diào)[J];光子學(xué)報;2009年11期

9 陳險峰;劉坤;石劍虹;;基于周期性極化鈮酸鋰晶體的電光開關(guān)(英文)[J];江西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年05期

10 鄭傳濤;馬春生;閆欣;王現(xiàn)銀;張大明;;反相電極聚合物定向耦合電光開關(guān)的優(yōu)化設(shè)計[J];光子學(xué)報;2009年12期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳登生;張雄軍;鄭奎興;田曉琳;;多路等離子體電光開關(guān)的精確同步與監(jiān)測[A];四川省電子學(xué)會高能電子學(xué)專業(yè)委員會第四屆學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2005年

2 高平;劉德本;代剛;謝敏;馮宗明;歐陽艷晶;賈興;;“神光”Ⅲ電光開關(guān)電源中的同步延時控制[A];中國工程物理研究院科技年報（2003）[C];2003年

3 張雄軍;吳登生;鄭奎興;林東暉;田曉琳;;大口徑單脈沖過程驅(qū)動電光開關(guān)研究進(jìn)展[A];中國工程物理研究院科技年報（2005）[C];2005年

4 鄭奎興;魯敬平;鄭建剛;張雄軍;董云;馮斌;魏曉峰;;等離子體電極電光開關(guān)研究進(jìn)展[A];中國工程物理研究院科技年報（2000）[C];2000年

5 王繼揚(yáng);尹鑫;劉躍崗;張懷金;董勝明;張少軍;;硅酸鎵鑭晶體電光開關(guān)及高質(zhì)量晶體生長[A];中國硅酸鹽學(xué)會2003年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2003年

6 鄧曉旭;曹莊琪;沈啟舜;;雙面金屬包覆厚膜波導(dǎo)的性質(zhì)及其在電光開關(guān)中的應(yīng)用[A];中國光學(xué)學(xué)會2006年學(xué)術(shù)大會論文摘要集[C];2006年

7 馮宗明;高平;謝敏;曹寧翔;劉云濤;;大口徑等離子體電極電光開關(guān)驅(qū)動源[A];中國工程物理研究院科技年報（2005）[C];2005年

8 鄭建剛;魯敬平;鄭奎興;董云;馮斌;張雄軍;;等離子體電極電光開關(guān)研究進(jìn)展[A];中國電子學(xué)會第七屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2001年

9 張雄軍;吳登生;林東暉;田曉琳;鄭奎興;;緊縮型80mm×80mm單脈沖過程電光開關(guān)[A];第十七屆全國激光學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

10 蘭衛(wèi)華;梁靜秋;董瑋;明安杰;王惟彪;陳維友;王立軍;;低電壓MOEMS靜電光開關(guān)的研究[A];大珩先生九十華誕文集暨中國光學(xué)學(xué)會2004年學(xué)術(shù)大會論文集[C];2004年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 高偉男;極化聚合物電光開關(guān)的基礎(chǔ)研究[D];吉林大學(xué);2009年

2 鄭傳濤;硅基聚合物電光開關(guān)的優(yōu)化設(shè)計與分析模擬[D];吉林大學(xué);2010年

3 王銳;極化聚合物集成波導(dǎo)電光開關(guān)的分析模擬[D];吉林大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 牟思璇;InGaAsP/InP基3×3 MMI（多模干涉）型電光開關(guān)的研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2015年

2 朱琴;PLZT電光開關(guān)的驅(qū)動電路、封裝與測試研究[D];東南大學(xué);2015年

3 鄧玲;聚合物電光開關(guān)微波電極的研究[D];吉林大學(xué);2009年

4 李濤;聚合物電光開關(guān)制備技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2010年

5 張蕊利;光纖陣列電光開關(guān)系統(tǒng)的研制[D];中國科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所）;2009年

6 田美強(qiáng);極化聚合物電光開關(guān)微波電極系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究[D];吉林大學(xué);2008年

7 李曉東;極化聚合物電光開關(guān)的制備及穩(wěn)定性研究[D];吉林大學(xué);2012年

8 吳愛華;極化聚合物電光開關(guān)的應(yīng)用研究[D];吉林大學(xué);2007年

9 康彩萍;有機(jī)聚合物波導(dǎo)及電光開關(guān)的制備與研究[D];吉林大學(xué);2010年

10 何忠武;高消光比電光開關(guān)技術(shù)研究[D];中國工程物理研究院北京研究生部;2002年

  本文關(guān)鍵詞：PLZT電光開關(guān)的驅(qū)動電路、封裝與測試研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：403327