[發(fā)明專(zhuān)利]用于百兆級(jí)850nm光通訊的光接收組件和制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910112910.8
• 申請(qǐng)日: 2009-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101718897A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程翔;陳朝;顏黃蘋(píng);李繼芳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廈門(mén)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G02B6/42
• 分類(lèi)號(hào): G02B6/42;H01L23/48;H01L21/60
• 代理公司: 廈門(mén)南強(qiáng)之路專(zhuān)利事務(wù)所 35200
• 代理人: 馬應(yīng)森

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光接收組件(Receiver?Optical?Sub-assembly，ROSA)，尤其是涉及一種應(yīng)用于光纖接入網(wǎng)中850nm波長(zhǎng)通訊的10M/100Mbps光收發(fā)器中，用于百兆級(jí)850nm光通訊的光接收組件和制備方法。

背景技術(shù)

接入網(wǎng)是連接光纖主干網(wǎng)與用戶(hù)或用戶(hù)駐地網(wǎng)的橋梁，是本地交換機(jī)到用戶(hù)終端的實(shí)施系統(tǒng)。目前實(shí)現(xiàn)寬帶接入網(wǎng)的技術(shù)主要有：非對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)路(Asymmetrical?DigitalSubscriber?Line，ADSL)、光纖同軸混合網(wǎng)(Hybrid?Fiber?Coax，HFC)、無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)、高速以太網(wǎng)技術(shù)和光纖接入技術(shù)等。其中光纖接入網(wǎng)結(jié)合成熟的園區(qū)局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以提供10M/100Mbps交換或共享到用戶(hù)端。光收發(fā)器，特別是起到光接收作用的ROSA作為接入網(wǎng)系統(tǒng)的核心部件，已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)([1]余長(zhǎng)亮，毛陸虹，肖新東.一種新穎全差分光電集成接收機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)CMOS實(shí)現(xiàn).光電子·激光，2009，20(4)：432-435)。目前，商用的ROSA中主要采用PD與前置放大器(Tran-Impedance?Amplifier，TIA)混合集成封裝在一個(gè)管殼內(nèi)的設(shè)計(jì)。

由于光纖主干網(wǎng)中長(zhǎng)波長(zhǎng)1310nm、1550nm的激光器和探測(cè)器件成本高，在光纖入戶(hù)的“最后一公里”中，接入網(wǎng)的價(jià)格太貴已成為通信業(yè)發(fā)展的瓶頸。近年來(lái)，850nm波長(zhǎng)的垂直腔面發(fā)射激光器(Vertical-Cavity?Surface-Emitting?Laser，VCSEL)快速發(fā)展成熟([2]RashidSafaisini，John?R.Joseph，Uniform?high?bandwidth，high?CW?power?VCSEL?arrays，OSA/CLEO/IQEC，2009)，降低了光纖到戶(hù)中光源的成本，大大促進(jìn)了光接入網(wǎng)中850nm光通訊的發(fā)展，這對(duì)如何解決降低850nm光接收組件ROSA的成本問(wèn)題提出了挑戰(zhàn)。考慮硅材料具備極其強(qiáng)大的集成電路功能，ROSA中前置放大電路就是在標(biāo)準(zhǔn)的硅生產(chǎn)工藝下完成的，結(jié)合硅材料在850nm波段還擁有較高的響應(yīng)。Natalie?Wong等人([3]Natalie?Wong.Design?ofMonolithic?CMOS?Photoreceivers?with?Low?Substrate?Crosstalk?for?Multi-Channel?Application[D].Toronto：Master?thesis?of?Toronoto?University，2003)報(bào)道了一種CMOS工藝兼容下的探測(cè)器結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)已有的硅光電探測(cè)器的短波響應(yīng)差，制備工藝與CMOS集成電路不完全兼容等缺點(diǎn)，提供一種與商業(yè)CMOS工藝兼容的，可替代現(xiàn)有的10M/100Mbps的850nm光收發(fā)器中混合集成的，可滿(mǎn)足傳輸要求的用于百兆級(jí)850nm光通訊的光接收組件和制備方法。

本發(fā)明所述用于百兆級(jí)850nm光通訊的光接收組件設(shè)有850nm光電單片集成接收芯片、管座、管帽、管腳和光接收組件適配器，管帽設(shè)在管座上，850nm光電單片集成接收芯片設(shè)在管座上，管腳設(shè)于管座底部，850nm光電單片集成接收芯片與管腳通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接，光接收組件適配器設(shè)于管帽頂部。

所述850nm光電單片集成接收芯片設(shè)有前置放大電路和光電探測(cè)器，前置放大電路和光電探測(cè)器均采用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝制備在同一個(gè)硅襯底上。

所述前置放大電路設(shè)有2個(gè)互阻式放大電路(TIA)、3級(jí)差分放大器(Differential?Amplier，DA)、輸出緩沖電路(Output?Buffer，OB)和直流負(fù)反饋電路；光電探測(cè)器的2個(gè)輸出端分別連接一個(gè)互阻式放大電路，2個(gè)互阻式放大電路的輸出端分別作為差分放大器的2個(gè)輸入端；直流互反饋電路由4個(gè)反饋電阻組成，4個(gè)反饋電阻兩兩串聯(lián)分別連接差分放大器的輸入端和輸出端；差分放大器的2個(gè)輸出端分別作為輸出緩沖電路的輸入端；所述850nm光電單片集成接收芯片由光電探測(cè)器接收的光信號(hào)為其輸入端，輸出緩沖電路的2個(gè)輸出端即為所述850nm光電單片集成接收芯片的輸出端。