光通信模块、组件TOSA_ROSA公司内部培训资料
TOSAROSA基本知识
TOSA ROSA基本认识什么是TO SATOSA是一种光发射器件，其功能是把电信号转换为光信号半导体激光器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B「agg反射型激光器DBR LD4、量子阱激光器QWLD5、垂直腔面发射激光器VCSEL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LEDo♦主要差别：住发光二极管输出非相干光；住半导体激光器输出相干光。
发光二极管LED•:•对于光纤通信系统，如果使用多模光纤且信息比特率在100〜200Mb/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。
发光二极管LED•LED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。
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"00T650nm通用；激光器管芯可分为：850nm, 1310nm,1490nm, 1550nm以及CWDM管芯；半导体激光器的工作特性♦激光器件的绝对最大额定值：住光输出功率（P。
和Pf）:从一个未损伤器件可辐射出的最大连续光输出功率。
P。
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。
光模块基础培训介绍
光模块基础培训Zhou Yan(周炎) yan.zhou@2目录第一章光模块的种类第二章概述第三章光模块相关参数第四章光模块生产流程Confidential 3第一章光模块的种类Confidential第二章概述光模块的基本结构光模块定义：完成完成O/E O/E O/E、、E/O 变换且具有标准光接口的光接口的系系统 基本结构：光源光源（（TOSA TOSA））+驱动电路、探测器（ROSA ROSA））+接收电路、接口接口、、其它辅助电路、外壳TOSA TOSA：：Transmitter Transmitter Optical Sub Optical Sub Optical Sub--Assembly Assembly 光光发射组件（TOSA TOSA））ROSA ROSA：：Receiver Optical Sub Receiver Optical Sub--Assembly Assembly 光接收光接收组件（ROSA ROSA））BOSA BOSA：：Bi Bi--directional directional Optical Sub Optical Sub Optical Sub--Assembly Assembly 光双向收光双向收发组件（BOSA BOSA））Confidential光接收器件光接收器件是利用光电效应把通信中光信号转换为电信号的光电检测器光纤通信中常用的光电检测器是器是PIN PIN PIN光光电二极管和雪崩光电二极管二极管(APD)(APD)PIN PIN的响的响应度通常为0.650.65～～0.97A /W (λ=0.9(λ=0.9～～1.7μm)APD APD是利用雪崩倍增效是利用雪崩倍增效应使光电流得到倍增的高灵敏度光电检测器,它可以使接收灵敏度提高它可以使接收灵敏度提高66～10dBConfidential限幅放大器TIA 输出的是模拟信号信号,,要把它转换成数字信号才能被信号处理电路识别限幅放大器起的作用就是把限幅放大器起的作用就是把TIA TIA 输出的幅度不同的信号处理成等幅的数字信号限幅放大器Limiting Amplifier 主放大器Post Amplifier 量化器QuantizerConfidential 10光模块基础知识介绍光收发模块Confidential SFP SFP含含义：Small Factor Plug Small Factor Plug 小外型可插拔小外型可插拔 提出的背景和标准：多厂家协议TOSA TOSA和和ROSA ROSA：：光接口为LC LC、、MC MC型型插芯直径插芯直径1.25mm 1.25mm套管内径套管内径1.25mm 1.25mm光器件TO46/TO56TO18ConfidentialSFP 光收发模块工艺流程电路板焊接TOSA/ROSA 焊接电路调试屏蔽罩安装入库末测老化壳体安装DDSConfidential 14Confidential 15ConfidentialCFP CFP 光模光模块（Transceiver Transceiver））支持热插拔插拔，，容量为40G 40G 或或100GBit/s 100GBit/s可可应用于用于40G 40G 40G 和和100G Ethernet 100G Ethernet、、OC OC--768/STM 768/STM--256256、、OTU3OTU3、、OTU4OTU4。
SFP,TOSA,BOSA,光纤,Rosa,光模块,GB-Link光通信模块基础培训共47页文档
（NZDSF），将色散零点 统均可，但更适 段：<0.35dB/km，目前一般在0.19-0.25dB/km。
G.655
的位置从1550nm附近移开 合DWDM系统的 色散：当1530nm <λ< 1565nn，0.1ps/nm-km <
一定波长数，使色散零点 传送。
|D(λ)| <6.0 ps/nm-km；655光纤色散系数没有典
中心波长指光信号传输所使用的光波段。目前常用的光 模块的中心波长主要有三种：850nm 波段、1310nm 波段 以及1550nm 波段.
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WDM中信号光窗口范围
波段 O波段 E波段 S波段 C波段 L波段 U波段
说明 原始 扩展 短波长 常规波长 长波长 超长波长
范围（nm） 1260~1360 1360~1460 1460~1525 1525~1565 1565~1625 1625~1675
带宽（nm） 100 100 65 40 60 50
大纲
TOSA/BOSA基础知识介绍 光纤基础知识介绍 ROSA基础知识介绍 光模块基础及相关知识点
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光收发模块结构
结构由以下:
1. 光器件
外壳
2. PCBA
3. 机械
TOSA
Laser driver
LC 光纤接口
电接口金手指 PCBA
限幅放大器
ROSA
另：10G XFP 产品还包含CDR CHIP X2/XENPAK/SGMII 包含 physical PHY-IC
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大纲
TOSA/BOSA基础知识介绍 光纤基础知识介绍 ROSA基础知识介绍 光模块基础及相关知识点
TOSA_ROSA_BOSA光电组件介绍 ppt课件
4
4
Unit s
[µm] [µm] [µm] [mm] [mm] [mm] [µm] [mm] [mm] [mm] [µm]
[mm] [mm] [mm]
TOSA_ROSA_BOSA光电组件介绍
-热设计
Table 3 The maximum temperature in °C. Base of Invar or Copper, heat spreader bonded to base with solder or glue. Heat input in all cases 1 W, the nominal power of the diode is given.
NP
X
20 30
22 30
TOSA_ROSA_BOSA光电组件介 绍
对比NEC、巨康、SUMITOMO的同类产品的出纤功 率/耦合效率，镭波产品达到国际同类产品的先进水 平
表中单位：光功率为mW，耦合效率为%
厂家 镭波 NEC 巨康 SUMITOMO
型号
NX6306G AC3220 SLT1130
球透镜与光纤插芯耦合
TOSA_ROSA_BOSA光电组件介 绍
与NEC、巨康、SUMITOMO的同类产品的主要参数对比
厂家
镭波 NEC 巨康 SUMITOMO
型号
NX6306G AC3220 SLT1130
Ith(mA)(CW)
MIN TYP MAX
5
15
10
20
10
15
8
15
Vf(V)(Ith+20mA)
STM-1
GaAs—IC Ge-Si--IC
O
串
/
/
03tosa基础常识培训[宝典]
![03tosa基础常识培训[宝典]](https://img.taocdn.com/s3/m/ba54a548814d2b160b4e767f5acfa1c7aa0082c5.png)
TOSA基础知识培训TOSA=T ransmitter Optical Sub Assembly1、TOSA 的组成激光器、插芯、套筒、(金属)结构件1）激光器：是把电信号变成光信号的器件，在光纤通信中占有重要的地位。
性能好、寿命长、使用方便的光源是保证光纤通信可靠工作的关键。
光纤通信对光源的基本要求有如下几个方面：首先，光源发光的峰值波长应在光纤的低损耗窗口之内，要求材料色散较小。
其次，光源输出功率必须足够大，入纤功率一般应在10微瓦到数毫瓦之间。
第三，光源具有高度可靠性，工作寿命至少在10万小时以上才能满足光纤通信工程的需要。
第四，光源的输出光谱不能太宽以利于传高速脉冲。
第五，光源应便于调制，调制速率应能适应系统的要求。
第六，电－光转换效率不应太低，否则会导致器件严重发热和缩短寿命。
第七，光源应省电，光源的体积、重量不应太大。
主要性能指标体现在：Ith (阀值电流) 、光输出功率Pout(斜率)、光谱宽度、响应中心波长、背光监视电流、PD暗电流等光电器件类型半导体发光器件有三大类：发光管、FP激光器、DBF激光器，下面分别介绍三类器件的特点：发光管（LED）未经谐振输出，发非相干光的半导体发光器件称为发光管。
发光管的特点：输出光功率低、发散角大、光谱宽、调制速率低、价格低廉，适合于短距离通信。
FP激光器FP激光器是以FP腔为谐振腔，发出多纵模相干光的半导体发光器件。
这类器件的特点；输出光功率大、发散角较小、光谱较窄、调制速率高，适合于较长距离通信。
DFB激光器DFB激光器是在FP激光器的基础上采用光栅虑光器件使器件只有一个纵模输出，此类器件的特点：输出光功率大、发散角较小、光谱极窄、调制速率高，适合于长距离通信DFB激光器有以下性能参数：工作波长：激光器发出光谱的中心波长。
边模抑制比：激光器工作主模与最大边模的功率比。
-20dB光谱宽度：由激光器输出光谱的最高点降低20dB处光谱宽度。
阈值电流：当器件的工作电流超过阈值电流时激光器发出相干性很好的激光。
光器件基础知识培训TOSA ROSA PLC FBT 隔离器 光开关(呼吸与鼻)
医学知识！
5
• IL测量
医学知识！
6
• RL测量
医学知识！
7
• 3、方向性：DIR---Directivity • 4、过盈损耗：EL---Excess Loss
医学知识！
8
• 5、损耗一致性：IL Uniformity:ILmax-ILmin
• 6、波长依存损耗：WDL:Wavelength Dependent
连接器有单纤(芯)连接器和多纤(芯)连接器， 其特性主要 取决于结构设计、加工精度和所用材料。单纤连接器结构有 许多种类型，其中精密套管结构设计合理、效果良好，适宜 大规模生产， 因而得到很广泛的应用。
医学知识！
40
表 3.5 光纤连接器一般性能
医学知识！
41
图3.27示出精密套管结构的连接器简图，包括用于对中 的套管、带有微孔的插针和端面的形状(图中画出平面的端面)。 光纤固定在插针的微孔内，两支带光纤的插针用套管对中实 现连接。 要求光纤与微孔、插针与套管精密配合。对低插入 损耗的连接器，要求两根光纤之间的横向偏移在1 μm以内， 轴线倾角小于0.5°。普通的FC型连接器，光纤端面为平面。 对于高反射损耗的连接器， 要求光纤端面为球面或斜面，实 现物理接触(PC)型。套管和插针的材料一般可以用铜或不锈钢， 但插针材料用ZrO2陶瓷最理想。ZrO2陶瓷机械性能好、 耐磨， 热膨胀系数和光纤相近，使连接器的寿命(插拔次数)和工作温 度范围(插入损耗变化±0.1 dB)大大改善。
医学知识！
11
TOSA
医学知识！
12
(1) 在正常状态下，电子处于低能级E1，在入射光作用下， 它会吸收光子的能量跃迁到高能级E2上，这种跃迁称为受激吸 收。电子跃迁后，在低能级留下相同数目的空穴.
TOSA ROSA基本知识
半导体激光器的P－I特性
典型的P－I曲线
LD TO-CAN封装结构剖面图：
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；
TOSA分类物料组成、生产流程、结构封 装要求
封装器件主要求：
1、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
不良品
不良品
TOSA制作注意事项
3、耦合SFP模块组件方向控制
5067-2615方向
TOSA制作注意事项
4、耦合激光焊接焊点要求
LIV测试PD不良比较
正常品
PD不良品
ROSA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
PIN-TIA分类
按结构分： 1、PIN 2、PINTAI 3、APD 4、APDTIA
PIN-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
PIN-TIA 封装结构剖面图
ROSA 耦合测试原理
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。
发光二极管LED
对于光纤通信系统，如果使用多模光纤且信 息比特率在100～200Mb/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。
TOSAROSABOSA光电组件介绍经典课件
耦合效率~50% 8°插芯陶瓷反射损耗
~-50dB 耦合台精度~0.5m
5-2 TOSA
球透镜:
• 优点:工艺成熟,用量大,成本低
• 问题:耦合效率ŋ低
• 原因:球透镜的球差太大
|X|=1/2(n2/(n2-1)2-1)·f ·NA3
对ф=1.5mm,n2=1.5的球透镜
Base
Copper Copper Invar Invar
d io d e
heat spreader
k [W/m/k] 1 46 57.1 180 1800 400 13
Description
Height of laser stripe Width of laser stripe Z-position of laser stripe Height of LD Width of LD Length of LD Thickness of solder Height of heat spreader Width of heat spreader Length of heat spreader Thickness of solder/glue Height of base Width of base Length of base
基本结构：光源（TOSA）+驱动电路、探测器 （ROSA） +接收电路、接口、其它辅助电路、外 壳
分类方法
结构 用途
国内外主要厂家
5-2 TOSA
含义：Transmitter Optical Sub-Assembly 光发射组件 （TOSA）
分类： 同轴封装（TO-CAN） 其它
GaAs—IC Ge-Si--IC
TOSAROSA基本原理教程精编WORD版
T O S A R O S A基本原理教程精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】TOSA/ROSA基本原理一. 工司简介本公司属于主动元件厂，建构于OSA完整光通讯产品之下，生产之产品有别于被动无源之产品。
目前厂内所生产之产品包括有:MM TOSA: LC TYPE 、SC TYPEMM ROSA: LC TYPE 、SC TYPEHDMI BOSA型式包含有LEN CAP与FLAT WINDOWS，传输速率可满足155M~4G。
二:光1.光可分光线和光束两个种类:光线:光线可认为是由许多光子(Photon)所成的集合,就好像是一粒一粒的光子做串成的一条长线.光束: 光束可认为是光线所组成的集合,它是由很多条光线汇集而成的光线束.2.光的速度光的速度我们常用的是用字母C来表示光在真空中的速度.C=3*108Km/S光的传输速度=每秒钟可传输3*10^8公里三．产品介绍产品由To-can与Barrel Housing组成.a:TO-canb:Barrel Housing1.TOSATransmit Optical Sub-Assembly 发射光学次零组件2.TOSA发光原理3.特性LD: Laser Diode 激发二极管雷射焊接:DFB LD;FP LD(主要是SM产品)SM光纤的纤心9um长距离传输(10Km~100Km)FP LD 10~40KmDFB LD 40Km以上FP:FP激光器是以FP腔为谐振腔，发出多纵摸相干光的半导体发光器。
使用于长距离通讯.DFP：DFP激光器是在FP激光器的基础上用光栅虑光器件只有一个纵摸输出. 使用于长距离通讯. 多用在1550nm.胶封:VCSEL;LED(主要是MM产品)VCSEL产品，其全名为垂直共振腔表面放射激光(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)，简称面射型激光，是光纤通讯所采用的光源之一。
光器件基础知识培训LD PD TOSA ROSA BOSA WDM PLC FBT 隔离器 光开关ppt课件
3.1连接器和接头
连接器是实现光纤与光纤之间可拆卸(活动)连接的器件， 主要用于光纤线路与光发射机输出或光接收机输入之间，或 光纤线路与其他光无源器件之间的连接。表3.5给出光纤连接 器的一般性能。 接头是实现光纤与光纤之间的永久性(固定) 连接，主要用于光纤线路的构成，通常在工程现场实施。连 接器件是光纤通信领域最基本、应用最广泛的无源器件。
m
1.3 m 1.5 5m
(b) 多 模 波导
多 层 膜滤 光 片 单 模 波导
1.5 5m
(c)
图3.32 波导型藕合器
55
56
57
3.3.3光隔离器与光环行器
耦合器和其他大多数光无源器件的输入端和输出端是可 以互换的，称之为互易器件。然而在许多实际光通信系统中 通常也需要非互易器件。隔离器就是一种非互易器件，其主 要作用是只允许光波往一个方向上传输，阻止光波往其他方 向特别是反方向传输。隔离器主要用在激光器或光放大器的 后面，以避免反射光返回到该器件致使器件性能变坏。插入 损耗和隔离度是隔离器的两个主要参数，对正向入射光的插 入损耗其值越小越好，对反向反射光的隔离度其值越大越好， 目前插入损耗的典型值约为1 dB，隔离度的典型值的大致范 围为40~50 dB。
图3.29(a)所示定向耦合器可以制成波分复用/解复用器。 如图3.30，光纤a(直通臂)传输的输出光功率为Pa，光纤b(耦 合臂)的输出光功率为Pb，
Pa=cos2(CλL) (3.28a)
Pb=sin2(CλL)
50
1、2 a b
a
光功 b 率
a
b
1 2 1 2 耦 合长 度
图 3.30 光纤型波分解复用器原理
…
4
TOSA ROSA
资料光通信基本框图光发射次模块（Transmitter Optical Subassembly）的缩写。
下面简要介绍一下有关的知识：光传输模块分为单模光传输模块与多模光传输模块，在整体产品架构上则包括光学次模块（Optical Subassembly；OSA）及电子次模块（Electrical Subassembly；ESA）两大部分。
首先磊晶部分是以砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）、砷化铟镓（InGaAs）等作为发光与检光材料，利用有机金属气相沉积法（Metal-Organic Chemical Vapor Deposition；MOCVD）等方式，制成磊晶圆。
在芯片制程中，则将磊晶圆，制成雷射二极管。
随后将雷射二极管，搭配滤镜、金属盖等组件，封装成TO can（Transmitter Outline can），再将此TO can与陶瓷套管等组件，封装成光学次模块（OSA）。
最后再搭配电子次模块（ESA），电子次模块内部包含传送及接收两颗驱动IC，用以驱动雷射二极管与检光二极管，如此结合即组成光传输模块。
光学次模块又可细分为光发射次模块（Transmitter Optical Subassembly ；TOSA）与光接收次模块（Receiver Optical Subassembly ；ROSA）。
TOSA 光发射模块（Transmitter Optical Subassembly）LD基本工作原理(1) 在正常状态下，电子处于低能级E1，在入射光作用下，它会吸收光子的能量跃迁到高能级E2上，这种跃迁称为受激吸收。
电子跃迁后，在低能级留下相同数目的空穴.(2) 在高能级E2的电子是不稳定的，即使没有外界的作用，也会自动地跃迁到低能级E1上与空穴复合，释放的能量转换为光子辐射出去，这种跃迁称为自发辐射。
(3) 在高能级E2的电子，受到入射光的作用，被迫跃迁到低能级E1上与空穴复合，释放的能量产生光辐射，这种跃迁称为受激辐射。
SFP,TOSA,BOSA,光纤,Rosa,光模块,GB-Link光通信模块基础培训-PPT资料47页
大纲
TOSA/BOSA基础知识介绍 光纤基础知识介绍 ROSA基础知识介绍 光模块基础及相关知识点
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光收发模块结构
结构由以下:
1. 光器件
外壳
2. PCBA
3. 机械
TOSA
Laser driver
LC 光纤接口
电接口金手指 PCBA
限幅放大器
ROSA
另：10G XFP 产品还包含CDR CHIP X2/XENPAK/SGMII 包含 physical PHY-IC
• 因为C波段和L波段这两个传输窗口的传输衰耗最小，所以DWDM系统中信号光选择 在C波段和L波段 • 粗波分由于传输距离短，衰耗并非主要限制因素，所以CWDM系统中信号光跨越多 个波段（1311~1611nm）
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光纤中的色散特性
光脉冲中的不同频率或模式在光纤中的群速度不同，因而这些频率成分和模 式到达光纤终端有先有后，使得光脉冲发生展宽，这就是光纤的色散
色度色散系数就是单位波长间隔内光波长信号通过单位长度光纤所产生的时延差，用 D表示，单位是ps/nm.km。偏振模色散系数则用PMDQ来表示，单位是ps/kmⁿ （n为1/2）
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色散对传输的影响
从TDM角度上说，色散将导致码间干扰
T
T+ΔT
λ3 λ1 λ3 λ1
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WDM中信号光窗口范围
波段 O波段 E波段 S波段 C波段 L波段 U波段
说明 原始 扩展 短波长 常规波长 长波长 超长波长
范围（nm） 1260~1360 1360~1460 1460~1525 1525~1565 1565~1625 1625~1675
光模块基础培训
光模块基础培训Zhou Yan(周炎) yan.zhou@2目录第一章光模块的种类第二章概述第三章光模块相关参数第四章光模块生产流程Confidential 3第一章光模块的种类Confidential第二章概述光模块的基本结构光模块定义：完成完成O/E O/E O/E、、E/O 变换且具有标准光接口的光接口的系系统 基本结构：光源光源（（TOSA TOSA））+驱动电路、探测器（ROSA ROSA））+接收电路、接口接口、、其它辅助电路、外壳TOSA TOSA：：Transmitter Transmitter Optical Sub Optical Sub Optical Sub--Assembly Assembly 光光发射组件（TOSA TOSA））ROSA ROSA：：Receiver Optical Sub Receiver Optical Sub--Assembly Assembly 光接收光接收组件（ROSA ROSA））BOSA BOSA：：Bi Bi--directional directional Optical Sub Optical Sub Optical Sub--Assembly Assembly 光双向收光双向收发组件（BOSA BOSA））Confidential光接收器件光接收器件是利用光电效应把通信中光信号转换为电信号的光电检测器光纤通信中常用的光电检测器是器是PIN PIN PIN光光电二极管和雪崩光电二极管二极管(APD)(APD)PIN PIN的响的响应度通常为0.650.65～～0.97A /W (λ=0.9(λ=0.9～～1.7μm)APD APD是利用雪崩倍增效是利用雪崩倍增效应使光电流得到倍增的高灵敏度光电检测器,它可以使接收灵敏度提高它可以使接收灵敏度提高66～10dBConfidential限幅放大器TIA 输出的是模拟信号信号,,要把它转换成数字信号才能被信号处理电路识别限幅放大器起的作用就是把限幅放大器起的作用就是把TIA TIA 输出的幅度不同的信号处理成等幅的数字信号限幅放大器Limiting Amplifier 主放大器Post Amplifier 量化器QuantizerConfidential 10光模块基础知识介绍光收发模块Confidential SFP SFP含含义：Small Factor Plug Small Factor Plug 小外型可插拔小外型可插拔 提出的背景和标准：多厂家协议TOSA TOSA和和ROSA ROSA：：光接口为LC LC、、MC MC型型插芯直径插芯直径1.25mm 1.25mm套管内径套管内径1.25mm 1.25mm光器件TO46/TO56TO18ConfidentialSFP 光收发模块工艺流程电路板焊接TOSA/ROSA 焊接电路调试屏蔽罩安装入库末测老化壳体安装DDSConfidential 14Confidential 15ConfidentialCFP CFP 光模光模块（Transceiver Transceiver））支持热插拔插拔，，容量为40G 40G 或或100GBit/s 100GBit/s可可应用于用于40G 40G 40G 和和100G Ethernet 100G Ethernet、、OC OC--768/STM 768/STM--256256、、OTU3OTU3、、OTU4OTU4。
TOSA_ROSA知识简介
OSA工艺
TOSA封装结构
基本构件： LD TO-Can； 封焊管体（Housing）； 陶瓷插芯（Fiber Stub）； 陶瓷套筒（Sleeve）; 适配器（Receptacle） ；
调节环（Ring）；
插针组件（Receptacle）； 问题二： 如图是什么产品结构图？ 与我司常规TOSA产品有哪些差异性？
光耦合（同轴对准，焦距，远场特性）
成本
TO工艺
LD-TO封装结构
LD管芯，PD管芯（背光监控），镀金玻璃垫片，过度 块（载体，热沉），焊料（导电银胶，AuSn合金） ， 金线， TO底座，TO帽子
TO工艺
LD-TO封装结构
Cap (Aspherical/ ball Lens)
Chip
Submount
OSA工艺
TOSA制作工艺
金属件清洗：除去油污、铁屑、灰尘； 管体封焊：电容储能式焊接机将金属管体封焊在TO-Can上（下件）。 封焊检验：目检封焊质量。 适配器组装（LC/SC）：插芯、套筒、适配器通过激光焊接组合在一起 （上件）。 同轴耦合：下件同上件（LC/SC/插针组件）耦合对中，输出光功率满足 规范要求。 激光焊接：激光焊接机焊接上下件，达到机械和光路稳定。 焊接检验：目检焊点质量（焊斑、气泡等）。
TO工艺
PD-TO封装结构
主要内容
一：前言 二：TO工艺
三：OSA工艺
四：有源器件的测试(TOSA)
OSA工艺
器件（组件）封装
常见：TOSA、ROSA、BOSA TOSA：Transmitter Optical Sub-Assembly ROSA：Receiver Optical Sub-Assembly BOSA（BD）：Bi-directional Optical Sub-Assembly 尾纤器件 ，模拟器件（蝶形封装） 器件封装需要考虑的因素： 耦合效率（焦距，光路，插芯APC面角度）； 反射（插芯APC面角度，角度大，反射小，但耦合效率降低）； 插拔重复性及四向性（陶瓷套筒，插芯3D尺寸）； 机械性能/工艺 （管体封焊，激光焊接，胶粘）； 结构匹配（尺寸适合模块装配，适配器结构符合跳线接口要求），与 PCB板尺寸匹配； 成本；
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光组件的结构
v TOSA、ROSA光组件产品示意图：
TOSA插拔式
ROSA插拔式
TOSA带尾纤
ROSA带尾纤
光组件的结构
v BOSA光组件产品示意图：
LC BOSA插拔式
SC BOSA插拔式
BOSA带尾纤
光组件的结构
v Triplex OSA光组件产品示意图：
Tri-OSA
光组件的结构
v 插拔式单纤双向光组件爆炸图：
光组件的物料介绍
v 45度滤光片Filter：T13-R14-R15-45D
光组件的物料介绍
v ０度滤光片Filter: R13-T14-R15-0D
光组件的物料介绍
v 光隔离器Isolator
光组件的物料介绍
v 适配器Receptacle
光组件的物料介绍
v 尾纤Pigtail
v 各种连接头
工艺流程
v PIN-TIA耦合：接收端光路对准，耦合完后一般使用紫外胶 预估定； v 点胶固定：对接收端进行固定； v 高低温冲击：检测焊接和接收端的可靠性； v 测试：性能测试，有LIV测试（检测发射端性能）、光谱测 试、回损测试、接收端灵敏度测试和高低温性能测试等； v 包装:出货前包装，以便于运输和储存； v 入库检验：由品质部对产品进行外观和性能抽检。
工艺流程
材料准备 组装 发射耦合/点焊 返点
点胶固定
PIN-TIA耦合
焊点检查
高低温冲击
测试
包装
入库检查
BOSA的基本工艺流程
入库
工艺流程
v 物料准备：金属件需要超声清洗； v 组装：波片组装，receptacle 组装，LD组装，插芯组装 等； v 发射耦合/点焊：耦合就是发射光路对准，点焊就是利用激光 焊接机对相接的2个金属件进行焊接； v 返点：点焊之时，会对相接的2个金属件造成相对位移，这 大多是由于点焊时激光会有一个冲击力作用于焊接点上所造 成的，因此需要在相对位置进行返点，把相对的位移返点回 来； v 焊点检查：焊点的质量会影响到产品的外观及可靠性，因此 必须检查；
光组件的结构
v 光组件的分类： A.按单纤双纤分类
1.双线类： 发射光组件：TOSA（Transmitter OSA） 接收光组件：ROSA（Receiver OSA） 2.单纤类： 单纤双向光组件：BOSA(Bi-Di OSA) 单纤三向光组件：Triplex OSA
B.按连接头不同分类
1.插拔式(With Receptacle)：SC 和 LC 2.带尾纤(With Pigtail)： SC: SC/PC SC/APC LC: LC/PC
发射管芯 0度滤光 片座 接收管芯 黑胶 0度波片 调节环
管壳
45度波片
Receptacle
光组件的结构
v 插拔式单纤双向光组件剖面图：
BOSA
光组件的物料介绍
v 光组件的主要物料
1.管芯TO: 发射管芯LD(Laser diode) 接收管芯 2.滤光片(Filter):0度滤光片 45度滤光片 3.隔离器(Isolator):根据不同的光波长选用相应的隔离器 4.适配器(Receptacle): LC Receptacle、SC Receptacle 5.尾纤(Pigtail): 带各种不同连接头的尾纤 6.各种金属件:日本奥氏体不锈钢材料SUS303、SUS304、SUS316F
光组件的基本知识
v 光组件英文缩写：OSA v 光组件英文全称：Optical sub-assembly
光组件的基本作用：光路的耦合与固定
光组光路示意图： LD光源 球透镜 滤光片 光纤
蓝色的线代表光的前进方向
光组件的基本知识
v XXXXXXX的组件命名规则：以ROSA为例子
光组件培训(Optical Sub-Assembly)
LOGO
Company
Contents
光纤的基本知识
光组件的基本知识
光组件的结构
光组件的物料介绍
工艺流程
结束
光纤的基本知识
v 光纤的基本构造
光纤呈圆柱形，由纤芯、包层和涂敷层组成
1.纤芯:位于光纤中心，直径d1约为8~50um，主要由二氧化硅和其它少量的 掺杂剂组成； 2.包层：位于纤芯周围，直径d2约为125um，主要由二氧化硅和其它少量的掺 杂剂组成； 3.涂敷层：位于光纤最外层，由丙烯酸酯、硅橡胶和尼龙组成，其作用是增加 光纤的机械强度和可弯曲性。
v Manufacture process chart
GPON ONU BOSA生产流程卡
Q&A Thanks!
LOGO
Company
光纤的基本知识
v 光纤的分类 1.按折射率分布分类-阶跃光纤与渐变光纤
2.按传播模式分类-多模光纤与单模光纤
光纤的基本知识
v 光在光纤中的传播：光的全反射原理
单模光纤NA： 0.14
光纤的基本知识
v 光纤的损耗
v 康宁光纤的衰减数据
光纤的基本知识
v 光功率的换算 dBm=10*log(P(mw)/1(mw)) 0.1mw=-10dBm 0.5mw=-3dBm 1mw=0dBm 2mw=3dBm v 光衰减 dB=-10*log(Pi(mw)/Po(mw)) 10%=0.5dB 50%=3dB 20%=1dB 75%=6dB 0.25mw=-6dBm 0.8mw=-1dBm 4mw=6dBm 10mw=10dBm
工艺流程
v 45 degree filter assembly: Using assembly jig and dispenser machine
工艺流程
v Laser diode coupling &welding jig
LD耦合点焊
工艺流程
v QC Flow chart
GPON ONU BOSA QC工程图
光组件的物料介绍
v 发射管芯LD
法布里-珀罗激光二极管(F-P:Fabry Perot) 分布反馈激光二极管 (DFB: Distributed Feedback) 垂直腔面激光二极管(VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting)
光组件的物料介绍
v 接收管芯 1.接收管芯PIN-TIA(Positive-Intrinsic-Negative) 2.接收雪崩二极管管芯APD(Avalanche Photo Detector)