[發(fā)明專利]一種高帶寬和低反射的同軸光發(fā)射器件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010638518.3
• 申請(qǐng)日: 2020-07-06
• 公開（公告）號(hào): CN111708132A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王昊;王昌日;張舜;袁茹月
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連藏龍光電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G02B6/42
• 分類號(hào): G02B6/42
• 代理公司: 大連瑞博晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21259
• 代理人: 佟昆

本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，具體涉及一種高帶寬和低反射的同軸光發(fā)射器件。一種高帶寬和低反射的同軸光發(fā)射器件，包括同軸線型阻抗控制構(gòu)造、共面波導(dǎo)微帶線型阻抗控制構(gòu)造以及二者之間的連接部分構(gòu)造，所述連接部分構(gòu)造包括金線鍵合信號(hào)路徑和金線鍵合接地回路，金線鍵合信號(hào)路徑位于金線鍵合接地回路內(nèi)，金線鍵合接地回路將金線鍵合信號(hào)路徑上高速信號(hào)所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)束縛在起內(nèi)部。本發(fā)明的連接部分構(gòu)造可將在金線鍵合信號(hào)路徑上傳遞的高速信號(hào)所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)束縛在接地回路內(nèi)，可以減少電磁場(chǎng)能量的外泄，并且能夠在不增加零件的情況下，提高帶寬和降低反射，使其在高速信號(hào)中滿足帶寬和反射的性能要求，實(shí)現(xiàn)同軸光器件內(nèi)部的低反射連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，具體涉及一種高帶寬和低反射的同軸光發(fā)射器件。

背景技術(shù)

現(xiàn)有光發(fā)射器件中，高速信號(hào)的傳送速率從幾百M(fèi)bps提高到了幾十Gbps，光收發(fā)模塊的尺寸也越來(lái)越小，從大尺寸封裝的CFP和XFP模塊逐漸變成了QSFP28和SFP+等模塊，光收發(fā)模塊中的光發(fā)射器件尺寸也越來(lái)越小，從大尺寸封裝的蝶形器件和BOX器件變成了同軸器件，同軸光發(fā)射器件的傳送速率從1.25Gbps、2.5Gbps、10Gbps，到現(xiàn)在的25Gbps，對(duì)帶寬要求提高了20倍，這也就要求小尺寸封裝的同軸器件能滿足幾十Gbps高速信號(hào)的帶寬（S21）和反射（S11）的要求。

同軸器件通常是采用玻璃絕緣子來(lái)起到絕緣和氣密的作用，高速信號(hào)需要通過(guò)引腳穿過(guò)玻璃絕緣子進(jìn)入到同軸器件內(nèi)部，在同軸器件內(nèi)部，通過(guò)金線鍵合等方式將穿過(guò)玻璃絕緣子的引腳和激光器熱沉相連接，使得高速信號(hào)最終加載到激光器上。從現(xiàn)有技術(shù)來(lái)看，高速信號(hào)的帶寬和反射性能通常與同軸器件金屬引腳材質(zhì)、絕緣材質(zhì)、焊接質(zhì)量以及引腳和激光器熱沉之間的連接方式和連接長(zhǎng)度等密切相關(guān)，而目前現(xiàn)有的同軸光發(fā)射器件的金屬引腳材質(zhì)和絕緣材質(zhì)等基礎(chǔ)構(gòu)成已經(jīng)達(dá)到了一定的數(shù)量級(jí)，可以使低速信號(hào)的損耗達(dá)到0.2dB/m，高速信號(hào)的損耗達(dá)到0.02 dB/m或0.002 dB/m，其損耗校正正切值可以滿足，并且也達(dá)到了一個(gè)比較高的水平，因此，同軸光發(fā)射器件金屬引腳材質(zhì)和絕緣材質(zhì)這些基礎(chǔ)特性對(duì)帶寬和反射性能的影響是比較小的，那么，引腳和激光器熱沉的連接方式對(duì)帶寬和反射性能的影響便尤為重要了。

在現(xiàn)有技術(shù)中，同軸線型阻抗控制構(gòu)造和共面波導(dǎo)微帶線型阻抗控制構(gòu)造二者的信號(hào)路徑分別是金屬引腳信號(hào)路徑和陶瓷熱沉頂面金屬化信號(hào)路徑，并且二者信號(hào)路徑成互相垂直關(guān)系。當(dāng)高速信號(hào)經(jīng)金屬引腳信號(hào)路徑由下至上傳遞時(shí)，其所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)也由下向上垂直傳遞，當(dāng)高速信號(hào)轉(zhuǎn)到陶瓷熱沉頂面金屬化信號(hào)路徑后其電磁場(chǎng)改變?yōu)樗絺鞑ィ谶@個(gè)過(guò)程中，電磁場(chǎng)由垂直傳播變?yōu)樗絺鞑?，其能量有一部分?huì)繼續(xù)沿垂直方向傳播，從而泄露到空間中，由此帶來(lái)了帶寬降低和反射增加的情況。

如圖4-5所示為比較例一的同軸光發(fā)射器件的結(jié)構(gòu)示意圖，在申請(qǐng)?zhí)枮镃N201811407694.5和CN201621384813.6的中國(guó)專利中，金屬引腳和激光器熱沉間的高速信號(hào)連接采用了金線鍵合直連的最基本的方式，可以滿足直至13 GHz為止的-15dB以下的低反射連接要求。但是在這兩篇專利文獻(xiàn)中，其側(cè)面金線鍵合接地回路201是分布在金線鍵合信號(hào)路徑103的左右兩側(cè)，由于高速信號(hào)的電磁場(chǎng)能量一部分是分布在金線鍵合信號(hào)路徑103的上方空間，因此采用該連接方式無(wú)法束縛垂直方向的信號(hào)電磁場(chǎng)能量外泄。