[發明專利]一種直調模擬電光轉換集成組件

在審

• 申請號: 201911105162.0
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN110780398A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 呂曉萌;伍藝龍;廖翱;景飛;余昌喜;潘威;許瑋華;朱云柯
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十九研究所
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 51214 成都九鼎天元知識產權代理有限公司
• 代理人: 管高峰

1.一種直調模擬電光轉換集成組件，其特征在于，包括：微波芯片、高速激光器芯片、微波匹配網絡、溫度調控單元、耦合透鏡、控制電路單元、射頻輸入端口和光學輸出端口，并通過微組裝工藝實現混合一體化集成裝配在屏蔽殼體中；所述射頻輸入端口、微波芯片、微波匹配網絡和高速激光器芯片依次通過引線方式實現電信號互連；所述高速激光器芯片、耦合透鏡和光學輸出端口之間依次通過光學空間耦合方式實現光信號后互聯；所述控制電路單元分別與溫度調控單元、高速激光器芯片、微波芯片單元通過引線方式實現信號互連。

2.根據權利1所述的直調模擬電光轉換集成組件，其特征在于，所述直調模擬電光轉換組件的工作過程為：外部射頻信號通過所述射頻輸入端口輸入直調模擬電光轉換組件內部，所述微波芯片通過微波匹配網絡連接至高速激光器芯片，通過微波匹配網絡將射頻信號直接加載到高速激光器芯片上，將射頻信號轉換為光信號；所述高速激光器輸出光信號通過耦合透鏡將光信號耦合到光學輸出端口，實現光信號的輸出。

3.根據權利1所述的直調模擬電光轉換集成組件，其特征在于，所述微組裝工藝實現混合一體化集成裝配包括：所述高速激光器芯片、微波芯片、微波匹配網絡、溫度調控單元采用共晶或導電膠粘接方式裝配在屏蔽殼體內部；所述控制電路單元采用回流焊裝配在屏蔽殼體內部；所述光學透鏡采用光敏膠和光學在線耦合對準實現裝配在屏蔽殼體內部；所述射頻輸入端口和光學輸出端口采用焊接方式裝配在屏蔽殼體表面上。

4.根據權利要求2所述的直調模擬電光轉換集成組件，其特征在于，所述微波芯片單元包括微波芯片，所述微波芯片接收控制電路單元的控制信號對射頻微波信號進行處理，并由微波匹配網絡高效注入到所述高速激光器芯片；所述微波匹配網絡由射頻網絡組成，實現微波芯片與高速激光器芯片的阻抗匹配；所述高速激光器芯片通過高速激光器芯片自身高速光電調制效應特性，通過將射頻信號與偏置電壓同時加載到高速激光器的p電極，控制輸出光功率的波動隨注入射頻信號波動，達到將射頻信號轉換為調制的光信號的目的，完成將射頻信號調制為光信號。

5.根據權利要求1-4之一所述的直調模擬電光轉換集成組件，其特征在于，所述微波芯片包括但不限于微波放大器、均衡器、限幅器、檢波器、微波開關。

6.根據權利要求1-4之一所述的模擬電光轉換集成組件，其特征在于，所述微波匹配網絡包括但不限于帶線、共面波導。

7.根據權利要求1-4之一所述的直調模擬電光轉換集成組件，其特征在于，所述高速激光器芯片類型包括但不限于DFB、VCSEL、FP高速激光器芯片。

8.根據權利要求4所述的直調模擬電光轉換集成組件，其特征在于，所述溫度控制單元包括半導體制冷器和熱敏電阻，所述半導體制冷器接收控制電路單元的控制信號，實現對激光器單元的溫度調控；所述半導體制冷器傳輸反饋信號給熱敏電阻，熱敏電阻監測激光器單元的溫度，并將反饋信號反饋給控制電路單元。

9.根據權利要求1所述的直調模擬電光轉換集成組件，其特征在于，所述耦合透鏡采用單光學透鏡或光學透鏡組。

10.根據權利要求9所述的直調模擬電光轉換集成組件，其特征在于，所述光學透鏡組包括但不限于擴束透鏡、聚焦透鏡、光隔離器。