集成微波光子技術(shù)具有小尺寸、大寬帶、可調(diào)諧和低功耗等優(yōu)勢,在未來高通量衛(wèi)星載荷技術(shù)中極具應(yīng)用前景。本文圍繞集成微波光子技術(shù)宇航應(yīng)用的兩個關(guān)鍵技術(shù)--集成光子技術(shù)和集成封裝技術(shù),通過分析近幾年國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r,對目前我國集成微波光子宇航應(yīng)用所面臨的幾項挑戰(zhàn)進行了總結(jié)與分析。 

【文章來源】：空間電子技術(shù). 2020,17(04)

【文章頁數(shù)】：9 頁

【圖文】：

石墨烯-Si高速光電探測器

PICs系統(tǒng)封裝是集成封裝技術(shù)發(fā)展的最終目標,因難度大和成本高而更具挑戰(zhàn)性[48-50],需要同時具備微納級光路對準、高精度實時溫控、亞微米級垂直或水平電氣互連等非常苛刻的工藝能力。目前為止,復(fù)雜PICs系統(tǒng)已在數(shù)字通信、生物醫(yī)學(xué)、自主導(dǎo)航等領(lǐng)域獲得了一定的應(yīng)用效果,減小了尺寸、重量、功率和成本限制,具有一定的空間應(yīng)用潛力。然而,如圖3所示[50],較為流行的無外殼的系統(tǒng)封裝因可靠性、抗輻照等一系列問題暫未解決,無法實現(xiàn)宇航應(yīng)用。與ICs封裝一樣,具有高可靠性的多芯片組件技術(shù)(MCM:Multichip Module)[51]是目前宇航應(yīng)用較為可行的一種方案,將PICs、微光學(xué)元件、ICs和光電子芯片等進行混合集成封裝,可以實現(xiàn)模擬RF射頻與PIC的集成,例如:比利時的Antwerp Space衛(wèi)星通信公司,在EPFC ARTES-5.1 項目中,應(yīng)用PICs與ICs的混合封裝MCM技術(shù),實現(xiàn)了IMWP光電變頻子系統(tǒng)封裝[24],對未來我國IMWP技術(shù)的宇航應(yīng)用提供了思路,如圖4所示:

與ICs封裝一樣,具有高可靠性的多芯片組件技術(shù)(MCM:Multichip Module)[51]是目前宇航應(yīng)用較為可行的一種方案,將PICs、微光學(xué)元件、ICs和光電子芯片等進行混合集成封裝,可以實現(xiàn)模擬RF射頻與PIC的集成,例如:比利時的Antwerp Space衛(wèi)星通信公司,在EPFC ARTES-5.1 項目中,應(yīng)用PICs與ICs的混合封裝MCM技術(shù),實現(xiàn)了IMWP光電變頻子系統(tǒng)封裝[24],對未來我國IMWP技術(shù)的宇航應(yīng)用提供了思路,如圖4所示:另外,一些新興的新技術(shù),從可靠性、穩(wěn)定性和性能容錯性方面為PICs集成封裝提供了更優(yōu)的解決方案,頗具宇航應(yīng)用前景。例如:德國Christian Koos教授研究團隊研制的光子引線(PWB)技術(shù)[52]、德國Karlsruhe研究所的微納米透鏡打印技術(shù)[53]、Juniyali Nauriyal等人提出的永久穩(wěn)定與高可靠光波導(dǎo)熔接技術(shù)[54],如圖5所示。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3321527