《OSAROSA基本认识》PPT课件-(2)

1、 TOSA ROSA基本认识 1精选ppt什么是TOSA TOSA是一种光发射器件，其功能是把电信号转换为光信号2精选ppt半导体激光器LD分类 半导体激光器1、 法布里-珀罗型激光器F-P LD2、分布反馈激光器DFB LD3、分布Bragg反射型激光器DBR LD4、量子阱激光器QW LD5、垂直腔面发射激光器VCSEL3精选ppt半导体激光器LD激光器被视为20世纪的三大发明（还有半导体和原子能）之一，特别是半导体激光器LD倍受重视。光纤通信中最常用的光源是半导体激光器LD和发光二极管LED。主要差别：发光二极管输出非相干光；半导体激光器输出相干光。4精选ppt发光二极管LED对于光纤通

2、信系统，如果使用多模光纤且信息比特率在100200Mb/s以下，同时只要求几十微瓦的输入光功率，那么LED是可选用的最佳光源。比起半导体激光器，因为LED不需要热稳定和光稳定电路，所以LED的驱动电路相对简单，另外其制作成本低、产量高。5精选ppt发光二极管LEDLED的主要工作原理对应光的自发发射过程，因而是一种非相干光源。LED发射光的谱线较宽、方向性较差，本身的响应速度又较慢，所以只适用于速率较低的通信系统。在高速、大容量的光纤通信系统中主要采用半导体激光器作光源。6精选ppt半导体激光器LD半导体激光器的优点：尺寸小，耦合效率高，响应速度快，波长和尺寸与光纤尺寸适配，可直接调制，相干性

3、好。按结构分类： F-P LD、 DFB LD、 DBR LD、 QW LD、 VCSEL按性能分类：低阈值LD、超高速LD、动态单模LD、大功率LD按波长分类： 光接收管芯可分为：850nm和1100-1650nm通用； 激光器管芯可分为：850nm，1310nm，1490nm， 1550nm以及CWDM管芯；7精选ppt半导体激光器的工作特性激光器件的绝对最大额定值：光输出功率（Po和Pf）：从一个未损伤器件可辐射出的最大连续光输出功率。 Po是从器件端面输出的光功率， Pf是从带有尾纤器件输出的光功率。正向电流（IF）：可以施加到器件上且不产生器件损伤的最大连续正向电流。反向电压（VR）

4、：可以施加到器件上且不产生器件损伤的最大方向电压。8精选ppt半导体激光器的PI特性PI曲线：激光二极管的总发射光功率P与注入电流I的关系曲线。随注入电流增加，激光二极管首先是渐渐地增加自发发射，直至开始发射受激发射。阈值电流Ith：开始发射受激发射的电流值。阈值电流与腔的损耗、尺寸、有源区材料和厚度等因素有关。IIth，受激辐射，发出的是相干光典型的PI曲线9精选ppt激光器纵模的概念 激光器的纵模反映激光器的光谱性质。对于半导体激光器，当注入电流低于阈值时，发射光谱是导带和价带的自发发射谱，谱线较宽；只有当激光器的注入电流大于阈值后，谐振腔里的增益才大于损耗，自发发射谱线中满足驻波条件的光

5、频率才能在谐振腔里振荡并建立起场强，这个场强使粒子数反转分布的能级间产生受激辐射，而其他频率的光却受到抑制，使激光器的输出光谱呈现出以一个或几个模式振荡，这种振荡称之为激光器的纵模。10精选pptI=67mAP=1.2mWI=75mAP=2.5mWI=100mAP=10mWI=95mAP=6mWI=80mAP=4mW随着电流增加，主模的增益增加，而边模的增益减小，纵模数减少，一个模式开始占优势，直到出现单个窄线宽的光谱为止。纵模数随注入电流而变11精选ppt动态单模半导体激光器：实现LD单纵模工作的方法：采用短腔结构，增大相邻纵模间隔,使增益谱线范围内只有一个谱线存在，短腔制造困难，LD输出功

6、率低。 采用波长选择反馈，使不同的纵模有不同的损耗，包括：分布反馈结构和耦合腔结构。单纵模LD的性能通常由边模抑制比（MSR）来表示，定义为MSR=Pmm/PsmPmm为主模功率； Psm为最大边模功率。一个较好的单纵模LD，MSR应大于30dB。12精选pptLD TO-CAN封装结构剖面图：13精选ppt激光器封装目的：（1）隔绝环境，避免伤害，保证清洁；（2）为器件提供适合的外引线；（3）提高机械强度，抵抗恶劣环境；（4）提高光学性能；14精选pptTOSA分类物料组成、生产流程、结构封装要求15精选ppt1、气密性好，保证管芯与外界隔绝；2、结构牢固可靠，部件位置稳定，经受各种环 境；

7、3、耐热性好，化学性能稳定，抗温度循环冲击；4、可焊性好，工艺性好，有拉力强度；5、符合标准，系列化，成本低适合批量生产；封装器件主要求：16精选ppt 1. SC-TOSA （GBIC、1X9） 2. LC-TOSA （SFP、SFF）TOSA 的结构分类17精选pptSC-TOSASC-TOSA物料组成： 1.管壳 2.管芯套 3.过渡环 4.陶瓷套筒 5.陶瓷插芯 6.激光器18精选pptSC-TOSA1、SC金属组件装配所需物料:开口陶瓷套筒金属件插 芯19精选pptSC-TOSASC-LD金属组件:20精选pptSC-TOSA 过渡环 管芯座LD管芯SC-LD金属组件:SC-TOSA

8、所需物料:21精选pptSC-TOSASC-TOSA整体结构示意图：22精选pptLC-TOSALC-TOSA组成 1.一体化金属件（插芯、套筒） 2.管芯套 3.过渡环 4.激光器23精选pptLC-TOSA 管芯座一体化金属件 过渡环LD管芯LC-TOSA所需物料:24精选pptLC-TOSALC-TOSA整体结构示意图：25精选pptTOAS耦合测试原理TOSA 管芯管脚及性图TOSA 耦合测试原理图26精选pptLIV测试27精选pptTOSA测试性能TOSA主要性能参数1.阈值电流Ith；激光二极管开始振荡的正向电流2.工作电流Iop和工作电压Vop；3.斜效率；输出激光光功率的改变

9、量与泵浦激光光功率改变量的比值4.峰值波长；光谱辐射功率最大的值所对应的波长5.谱宽；峰值发射波长的辐射功率的1/2所对应两波长的间隔6.监视电流Im；是指在规定的LD输出功率时，在给定的光电二极管反向电压时的光电二极管的光电流7.输出功率Po；在阀值电流以上所加正向电流达到规定的调制电流时，从激光二极管光窗输出的光功率定义为PO，对带有尾纤的激光二极管来说，把从光纤末端发射出的光功率定义为PF28精选pptTOSA制作注意事项1、管芯与管芯座粘接激光焊接不良分析比较 不良品29精选pptTOSA制作注意事项2、管芯与管芯座激光焊接不良分析比较 不良品 不良品30精选pptTOSA制作注意事项

10、3、耦合SFP模块组件方向控制5067-2615方向31精选pptTOSA制作注意事项4、耦合激光焊接焊点要求32精选pptLIV测试PD不良比较正常品PD不良品33精选pptROSA结构、物料组成、工作原理、生产流程1、ROSA生产流程2、PIN TIA分类3、PINTIA结构组成4、ROSA物料组成5、ROSA工作原理34精选pptPIN-TIA分类按结构分：1、PIN2、PINTAI3、APD4、APDTIA35精选pptPIN-TIA 封装结构剖面图1、管座（Header）2、跨阻放大器（TIA）3、载体（Submount）4、光电二极管（PD）5、电容6、管帽（Cap）7、球面透镜36精选pptPIN-TIA 封装结构剖面图1、管座（Header）2、跨阻放大器（TIA）3、载体（Submount）4、光电二极管（PD）5、电容6、管帽（Cap）7、视窗（Window）37精选pptROSA 结构分类ROSA 的结构分类 1. SC-ROSA （GBIC、1X9） 2. LC-ROSA （SFP、SFF）38精选pptROSA物料组成4PIN SC ROSA耦合所需物料:（SC-PINTIA塑料件）PIN TIA管芯39精选pptROSA物料组成4PIN SC ROSA结构40精选pptROSA物料组成4PIN LC RO