[發明專利]一種可完成線性調制方式的DML器件

有效

• 申請號: 201710466552.5
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107332624B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 徐紅春;鄧磊;梅雪;丁深
• 申請（專利權）人: 武漢光迅科技股份有限公司
• 主分類號: H04B10/50
• 分類號: H04B10/50;H04B10/516;H01S5/024;H01S5/042
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 劉黎明

技術領域

本發明涉及一種DML器件，屬于光通信技術領域，具體是涉及一種可完成線性調制方式的DML器件。

背景技術

隨著大數據的日益普及，核心網傳輸帶寬需求每年均有大幅度的提升。當前進一步提升帶寬的思路主要包括幾個方面：提升信號速率，增加傳輸鏈路數及采用高階調制模式。相對于目前廣泛采用的NRZ調制模式，在相同波特率條件下，PAM4的傳輸速度是NRZ的2倍。

然而，由于PAM4調制技術自身的特性，在相同信號擺幅情況下，PAM4對噪聲要求會高于NRZ，同時PAM4對于信號線性度的要求也遠遠高于NRZ，這樣對組裝光模塊的光發射組件(TOSA)提出了更高的要求。

目前應用于光通信領域的激光器調制方式主要有兩種：直接調制激光器方式(directlymodulatedsemiconductorlaser，簡稱DML)和電吸收調制激光器方式(electro-absorptionmodulatedlaser，簡稱EML)。直接調制激光器方式是比較常見的一種激光器調制方法。利用直接調制方式制作的器件及模塊有久遠的應用歷史和廣泛的運用范圍，這種特性決定了不論是光芯片還是電芯片都具有更完整地供應及質量體系、穩定的可獲取性和穩定的質量輸出，決定了直接調試激光器的低成本、高性價比。

目前廣泛使用的DML TOSA組件，往往采用內置激光器驅動電路的方式封裝，這種封裝結構器件有以下缺點：

1、器件內部結構復雜，工藝難度高，量產較難保證較高良率；

2、由于激光器驅動電路內置，器件內部排布擁擠，難以做到小型化設計；

3、內置激光器驅動電路的發熱，會造成器件高溫功耗偏高或根本不能控溫。

以上這些問題直接限制了PAM4技術在光發射組件的普及應用。

發明內容

本發明主要是解決現有基于PAM4調制模式的DML光發射組件高溫工耗偏大的問題，提出了一種可完成線性調制方式的DML光發射組件，解決了DML光發射器發熱嚴重的問題，可以做到更小型化，更低功耗的設計。該組件通過將激光器驅動電路置于封裝管殼外部的新型封裝結構，器件內部封裝結構簡單，并通過高集成多級放大、均衡芯片參數配置、調整芯片到激光器管芯之間鍵合長度和角度共同在器件內部實現信號校準功能，避免了外置激光器驅動芯片造成PAM4調制模式下信號劣化的問題，并且通過串行信號的控制結構減少了信號的引腳。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種可完成線性調制方式的DML器件，包括：置于管殼內部的PD陣列，DML激光器及溫控模塊；還包括設置于管殼外部管腳上的激光器驅動芯片。

優選的，上述的一種可完成線性調制方式的DML器件，每通道的DML激光器配備監控單元PD元件，按激光器貼裝間距一一安裝于激光器背面出光面。

優選的，上述的一種可完成線性調制方式的DML器件，所述PD陣列包括多個PD光敏面，各個PD光敏面分別與串口控制結構的數據輸入端口相連，所述串口控制結構和用于驅動激光器芯片的信號校準組件相連。

優選的，上述的一種可完成線性調制方式的DML器件，所述激光器驅動芯片為BGA封裝結構，并且通過管殼管腳及金線連接DML激光器。

優選的，上述的一種可完成線性調制方式的DML器件，所述激光器驅動芯片通過SMT工藝貼裝與管殼外部管腳上。

優選的，上述的一種可完成線性調制方式的DML器件，所述溫控模塊包括置于鎢銅管殼底部上的獨立溫控元件；所述獨立溫控元件上表面設置鎢銅熱沉，所述鎢銅熱沉與PD陣列及DML激光器相鄰設置；所述PD陣列及DML激光器通過金線與鎢銅管殼的管角相連。

因此，本發明具有如下優點：

1、激光器驅動芯片外置，器件內部排布空間會較為寬松并且內部發熱量少，器件可以做到更小型化的設計，并且高溫環境下TEC仍可工作在較優工況，整個器件功耗會較低。

2、器件內部結構簡單，金絲鍵合數較少，批生產可以保證較高工時工效，降低生產成本；

3、通過高集成多級放大、均衡芯片參數配置、調整芯片到激光器管芯之間鍵合長度和角度共同在器件內部實現信號校準功能。

附圖說明

圖1是DML器件內部主要結構的正視圖。

圖2是傳統的內置激光器驅動芯片的集成DML器件典型結構示意圖。

圖3、圖4、圖5是激光器驅動芯片與管芯的金線連接示意圖。

具體實施方式