TOSA ROSA基本知识

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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。
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1100-1650nm通用; 激光器管芯可分为:850nm,1310nm,1490nm, 1550nm以及CWDM管芯;
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。
TOSA ROSA基本认识
什么是TOSA
TOSA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 LD 2、分布反馈激光器DFB LD 3、分布Bragg反射型激光器DBR LD 4、量子阱激光器QW LD 5、垂直腔面发射激光器VCSEL
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、视窗(Window)
ROSA 结构分类
ROSA物料组成
4PIN SC ROSA耦合所需物料:
(SC-PINTIA塑料件)
PIN TIA管芯
ROSA物料组成
4PIN SC ROSA结构
Байду номын сангаас
ROSA物料组成
4PIN LC ROSA耦合所需物料:
LC-ROSA塑料件
PIN TIA管芯
ROSA物料组成
4PIN SC ROSA结构
ROSA物料组成
5PIN LC SFP ROSA结构
LC塑料件
透镜
5PIN PINTIA管芯
ROSA物料组成
5PIN LC SFP ROSA结构
管芯座 LD管芯
SC-TOSA
SC-TOSA整体结构示意图:
LC-TOSA
LC-TOSA所需物料:
LC-TOSA
一体化金属件 过渡环
管芯座 LD管芯
LC-TOSA
LC-TOSA整体结构示意图:
TOAS耦合测试原理
LD-
LD+
PD-
TOSA 管芯管脚及性图
TOSA 耦合测试原理图
LIV测试
反向电压时的光电二极管的光电流 7.输出功率Po;在阀值电流以上所加正向电流达到规定的调制电流
时,从激光二极管光窗输出的光功率定义为PO,对带有尾纤的激光 二极管来说,把从光纤末端发射出的光功率定义为PF
TOSA制作注意事项
1、管芯与管芯座粘接激光焊接不良分析比较
不良品
TOSA制作注意事项
2、管芯与管芯座激光焊接不良分析比较
TOSA测试性能
TOSA主要性能参数 1.阈值电流Ith;激光二极管开始振荡的正向电流 2.工作电流Iop和工作电压Vop; 3.斜效率η;输出激光光功率的改变量与泵浦激光光功率改变量的比
值 4.峰值波长λ;光谱辐射功率最大的值所对应的波长 5.谱宽△;峰值发射波长的辐射功率的1/2所对应两波长的间隔 6.监视电流Im;是指在规定的LD输出功率时,在给定的光电二极管
境; 3、耐热性好,化学性能稳定,抗温度循环冲
击; 4、可焊性好,工艺性好,有拉力强度; 5、符合标准,系列化,成本低适合批量生产;
SC-TOSA
SC-TOSA
1、SC金属组件装配所需物料:
开口陶瓷套筒
金属件 插芯
SC-TOSA
SC-LD金属组件:
SC-TOSA
SC-TOSA所需物料:
过渡环 SC-LD金属组件:
半导体激光器的工作特性
激光器件的绝对最大额定值:
光输出功率(Po和Pf):从一个未损伤器件可辐 射出的最大连续光输出功率。 Po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。
正向电流(IF):可以施加到器件上且不产生器 件损伤的最大连续正向电流。
反向电压(VR):可以施加到器件上且不产生器 件损伤的最大方向电压。
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