多通道可調(diào)諧V型耦合腔激光器陣列模組開發(fā)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-10 21:18
隨著5G時(shí)代的來臨,信息傳輸量呈爆炸式的增長(zhǎng)。當(dāng)今社會(huì)對(duì)傳輸容量大、成本低的光纖通信系統(tǒng)的需求與日俱增。得益于密集波分復(fù)用技術(shù)(DWDM)的出現(xiàn)與發(fā)展,波長(zhǎng)可調(diào)諧的激光器一直受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者和研發(fā)機(jī)構(gòu)的重視。近年來,一種結(jié)構(gòu)緊湊、低成本的可調(diào)諧激光器被提出——V型腔可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器,并逐漸走向產(chǎn)業(yè)化。本文主要對(duì)四通道可調(diào)諧激光器芯片陣列模組進(jìn)行了研究。該模組以Ⅴ型腔可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器芯片陣列為核心,首先將芯片陣列用氮化鋁載體進(jìn)行封裝;其次借鑒COB封裝模式,先將TEC與PCB轉(zhuǎn)接板進(jìn)行焊接,再將PCB轉(zhuǎn)接板與TEC都固定于熱沉之上;最后將氮化鋁載體固定于TEC之上,并將其通過引線鍵合與PCB轉(zhuǎn)接板進(jìn)行電氣連接,即完成模組的封裝。接下來,將封裝完成且性能優(yōu)良的四通道可調(diào)諧激光器芯片陣列模組與光纖陣列進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)耦合,工藝流程包含以下三個(gè)步驟:粗調(diào)、細(xì)調(diào)以及點(diǎn)膠固接。耦合完成之后,對(duì)模組的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明:同一激光器陣列模組中的四個(gè)通道可以實(shí)現(xiàn)在同一溫度控制下,在1542.97nm~1561.46nm范圍內(nèi)的相同24信道連續(xù)調(diào)諧。且各信道中心波長(zhǎng)偏差小于±0.01nm,邊模抑...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?NEC公司可調(diào)諧DFB激光器陣列結(jié)構(gòu)示意圖[6]??
????1981年,日本東京工業(yè)大學(xué)的Suematsu教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)研制出了分布布拉格反射??激光器(DBR),圖1.2給出了該團(tuán)隊(duì)研制的DBR激光器的結(jié)構(gòu)示意圖,他們創(chuàng)造性的采??用Butt-joint工藝將無源的光柵集成到激光器腔內(nèi)作為激光器的反射鏡,該激光器的輸??出波長(zhǎng)處于DBR的反射峰位置,并在50°C的溫差下實(shí)現(xiàn)了約7nm的波長(zhǎng)變化[11]。??anttmeitbock?layer?(入g?=?1?35pm>??/?active?kjyer?(XgSl62?im)??If?!?external?guide?layer???II??/??Pa?|E〇<V>?'?r?E,(y)??active?N^oveguKje?i?external?woveguide?[??033??圖1.2?DBR激光器示意圖[11]??1993年,取樣光柵DBR激光器(Sampled?Grating?DBR)由美國(guó)UCSB大學(xué)Larry??Coldren課題組創(chuàng)造性的提出。圖1.3給出了該激光器的結(jié)構(gòu)示意圖,包括兩個(gè)反射式??取樣光柵,一段無源調(diào)相區(qū)和一段有源增益區(qū)。取樣光柵具有梳狀反射譜,利用前后光??柵FSR的微小差異帶來的游標(biāo)效應(yīng)實(shí)現(xiàn)選模,研究結(jié)果表明,通過改變?nèi)庸鈻艆^(qū)的電??流,該器件可實(shí)現(xiàn)40nm以上的調(diào)諧范圍tl2]。??SG-08R?Laser??1?Front?Rear??M??Modulator?Amplifrer?Mirrof?Gain?Phase?Mirror??4—??LiQWOut?產(chǎn)?\?/???/?\?X?\?/???.??0?waveguKie?MOW?ac
????1981年,日本東京工業(yè)大學(xué)的Suematsu教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)研制出了分布布拉格反射??激光器(DBR),圖1.2給出了該團(tuán)隊(duì)研制的DBR激光器的結(jié)構(gòu)示意圖,他們創(chuàng)造性的采??用Butt-joint工藝將無源的光柵集成到激光器腔內(nèi)作為激光器的反射鏡,該激光器的輸??出波長(zhǎng)處于DBR的反射峰位置,并在50°C的溫差下實(shí)現(xiàn)了約7nm的波長(zhǎng)變化[11]。??anttmeitbock?layer?(入g?=?1?35pm>??/?active?kjyer?(XgSl62?im)??If?!?external?guide?layer???II??/??Pa?|E〇<V>?'?r?E,(y)??active?N^oveguKje?i?external?woveguide?[??033??圖1.2?DBR激光器示意圖[11]??1993年,取樣光柵DBR激光器(Sampled?Grating?DBR)由美國(guó)UCSB大學(xué)Larry??Coldren課題組創(chuàng)造性的提出。圖1.3給出了該激光器的結(jié)構(gòu)示意圖,包括兩個(gè)反射式??取樣光柵,一段無源調(diào)相區(qū)和一段有源增益區(qū)。取樣光柵具有梳狀反射譜,利用前后光??柵FSR的微小差異帶來的游標(biāo)效應(yīng)實(shí)現(xiàn)選模,研究結(jié)果表明,通過改變?nèi)庸鈻艆^(qū)的電??流,該器件可實(shí)現(xiàn)40nm以上的調(diào)諧范圍tl2]。??SG-08R?Laser??1?Front?Rear??M??Modulator?Amplifrer?Mirrof?Gain?Phase?Mirror??4—??LiQWOut?產(chǎn)?\?/???/?\?X?\?/???.??0?waveguKie?MOW?ac
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]芯片鋁焊盤上不同金屬絲鍵合質(zhì)量研究[J]. 楊建偉,梁大鐘,施保球,韓香廣. 電子與封裝. 2019(01)
[2]平面光波導(dǎo)與陣列光纖耦合分析[J]. 鄭煜,段吉安. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(03)
[3]采用硅V型槽的一維光纖陣列的研制[J]. 梁靜秋,侯鳳杰. 光學(xué)精密工程. 2007(01)
[4]大功率半導(dǎo)體激光器陣列的封裝技術(shù)[J]. 辛國(guó)鋒,瞿榮輝,陳高庭,方祖捷. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2005(08)
[5]波導(dǎo)短程透鏡和單模光纖的耦合[J]. 劉支華,石邦任,武繼江,孔梅. 長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(03)
[6]衍射器件實(shí)現(xiàn)單模光纖與光波導(dǎo)低損耗耦合[J]. 陸思,嚴(yán)瑛白,金國(guó)藩. 光電子·激光. 2003(09)
[7]光波導(dǎo)-單模光纖的直接耦合[J]. 馬慧蓮,楊建義,李瑾,王明華. 光通信研究. 2000(03)
[8]利用棱鏡耦合器測(cè)量光波導(dǎo)襯底的折射率[J]. 趙孝祥,許政權(quán). 中國(guó)激光. 1992(06)
博士論文
[1]熱調(diào)諧V型腔半導(dǎo)體激光器及其傳感應(yīng)用研究[D]. 鄧浩瑜.浙江大學(xué) 2016
[2]陣列波導(dǎo)器件耦合封裝機(jī)理及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄭煜.中南大學(xué) 2012
[3]光纖有源器件激光焊接封裝的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 淳靜.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于V型腔半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)準(zhǔn)連續(xù)調(diào)諧研究[D]. 李悌澤.浙江大學(xué) 2018
[2]具有遠(yuǎn)程控制功能的10Gb/s可調(diào)諧SFP模塊設(shè)計(jì)[D]. 張?zhí)焯?浙江大學(xué) 2018
[3]紫外LED的COB封裝及其在光固化上的應(yīng)用[D]. 陳小媛.深圳大學(xué) 2017
[4]直翅式熱沉自然對(duì)流散熱強(qiáng)化技術(shù)研究[D]. 李玉琦.鄭州大學(xué) 2016
[5]用于下一代以太網(wǎng)的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器研究[D]. 蘭凌軒.浙江大學(xué) 2016
[6]可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器與光子路由芯片的熱特性分析與測(cè)試[D]. 孫夢(mèng)恬.浙江大學(xué) 2016
本文編號(hào):3487964
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?NEC公司可調(diào)諧DFB激光器陣列結(jié)構(gòu)示意圖[6]??
????1981年,日本東京工業(yè)大學(xué)的Suematsu教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)研制出了分布布拉格反射??激光器(DBR),圖1.2給出了該團(tuán)隊(duì)研制的DBR激光器的結(jié)構(gòu)示意圖,他們創(chuàng)造性的采??用Butt-joint工藝將無源的光柵集成到激光器腔內(nèi)作為激光器的反射鏡,該激光器的輸??出波長(zhǎng)處于DBR的反射峰位置,并在50°C的溫差下實(shí)現(xiàn)了約7nm的波長(zhǎng)變化[11]。??anttmeitbock?layer?(入g?=?1?35pm>??/?active?kjyer?(XgSl62?im)??If?!?external?guide?layer???II??/??Pa?|E〇<V>?'?r?E,(y)??active?N^oveguKje?i?external?woveguide?[??033??圖1.2?DBR激光器示意圖[11]??1993年,取樣光柵DBR激光器(Sampled?Grating?DBR)由美國(guó)UCSB大學(xué)Larry??Coldren課題組創(chuàng)造性的提出。圖1.3給出了該激光器的結(jié)構(gòu)示意圖,包括兩個(gè)反射式??取樣光柵,一段無源調(diào)相區(qū)和一段有源增益區(qū)。取樣光柵具有梳狀反射譜,利用前后光??柵FSR的微小差異帶來的游標(biāo)效應(yīng)實(shí)現(xiàn)選模,研究結(jié)果表明,通過改變?nèi)庸鈻艆^(qū)的電??流,該器件可實(shí)現(xiàn)40nm以上的調(diào)諧范圍tl2]。??SG-08R?Laser??1?Front?Rear??M??Modulator?Amplifrer?Mirrof?Gain?Phase?Mirror??4—??LiQWOut?產(chǎn)?\?/???/?\?X?\?/???.??0?waveguKie?MOW?ac
????1981年,日本東京工業(yè)大學(xué)的Suematsu教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)研制出了分布布拉格反射??激光器(DBR),圖1.2給出了該團(tuán)隊(duì)研制的DBR激光器的結(jié)構(gòu)示意圖,他們創(chuàng)造性的采??用Butt-joint工藝將無源的光柵集成到激光器腔內(nèi)作為激光器的反射鏡,該激光器的輸??出波長(zhǎng)處于DBR的反射峰位置,并在50°C的溫差下實(shí)現(xiàn)了約7nm的波長(zhǎng)變化[11]。??anttmeitbock?layer?(入g?=?1?35pm>??/?active?kjyer?(XgSl62?im)??If?!?external?guide?layer???II??/??Pa?|E〇<V>?'?r?E,(y)??active?N^oveguKje?i?external?woveguide?[??033??圖1.2?DBR激光器示意圖[11]??1993年,取樣光柵DBR激光器(Sampled?Grating?DBR)由美國(guó)UCSB大學(xué)Larry??Coldren課題組創(chuàng)造性的提出。圖1.3給出了該激光器的結(jié)構(gòu)示意圖,包括兩個(gè)反射式??取樣光柵,一段無源調(diào)相區(qū)和一段有源增益區(qū)。取樣光柵具有梳狀反射譜,利用前后光??柵FSR的微小差異帶來的游標(biāo)效應(yīng)實(shí)現(xiàn)選模,研究結(jié)果表明,通過改變?nèi)庸鈻艆^(qū)的電??流,該器件可實(shí)現(xiàn)40nm以上的調(diào)諧范圍tl2]。??SG-08R?Laser??1?Front?Rear??M??Modulator?Amplifrer?Mirrof?Gain?Phase?Mirror??4—??LiQWOut?產(chǎn)?\?/???/?\?X?\?/???.??0?waveguKie?MOW?ac
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]芯片鋁焊盤上不同金屬絲鍵合質(zhì)量研究[J]. 楊建偉,梁大鐘,施保球,韓香廣. 電子與封裝. 2019(01)
[2]平面光波導(dǎo)與陣列光纖耦合分析[J]. 鄭煜,段吉安. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(03)
[3]采用硅V型槽的一維光纖陣列的研制[J]. 梁靜秋,侯鳳杰. 光學(xué)精密工程. 2007(01)
[4]大功率半導(dǎo)體激光器陣列的封裝技術(shù)[J]. 辛國(guó)鋒,瞿榮輝,陳高庭,方祖捷. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2005(08)
[5]波導(dǎo)短程透鏡和單模光纖的耦合[J]. 劉支華,石邦任,武繼江,孔梅. 長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(03)
[6]衍射器件實(shí)現(xiàn)單模光纖與光波導(dǎo)低損耗耦合[J]. 陸思,嚴(yán)瑛白,金國(guó)藩. 光電子·激光. 2003(09)
[7]光波導(dǎo)-單模光纖的直接耦合[J]. 馬慧蓮,楊建義,李瑾,王明華. 光通信研究. 2000(03)
[8]利用棱鏡耦合器測(cè)量光波導(dǎo)襯底的折射率[J]. 趙孝祥,許政權(quán). 中國(guó)激光. 1992(06)
博士論文
[1]熱調(diào)諧V型腔半導(dǎo)體激光器及其傳感應(yīng)用研究[D]. 鄧浩瑜.浙江大學(xué) 2016
[2]陣列波導(dǎo)器件耦合封裝機(jī)理及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄭煜.中南大學(xué) 2012
[3]光纖有源器件激光焊接封裝的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 淳靜.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于V型腔半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)準(zhǔn)連續(xù)調(diào)諧研究[D]. 李悌澤.浙江大學(xué) 2018
[2]具有遠(yuǎn)程控制功能的10Gb/s可調(diào)諧SFP模塊設(shè)計(jì)[D]. 張?zhí)焯?浙江大學(xué) 2018
[3]紫外LED的COB封裝及其在光固化上的應(yīng)用[D]. 陳小媛.深圳大學(xué) 2017
[4]直翅式熱沉自然對(duì)流散熱強(qiáng)化技術(shù)研究[D]. 李玉琦.鄭州大學(xué) 2016
[5]用于下一代以太網(wǎng)的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器研究[D]. 蘭凌軒.浙江大學(xué) 2016
[6]可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器與光子路由芯片的熱特性分析與測(cè)試[D]. 孫夢(mèng)恬.浙江大學(xué) 2016
本文編號(hào):3487964
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