引用本文：
陈莹，宋文泰，何慧敏，等. 4×25 Gb/s光电收发一体模块封装的设计与实现[J]. 光通信技术，2021，45（4）：22-26.
陈 莹1，2，宋文泰3，何慧敏1，2，4，薛海韵1，2，4，孙 瑜1，2，4，缪 旻3，刘丰满1，2，4*
（1.中国科学院 微电子研究所，北京 100029；2.中国科学院大学，北京 100049； 3.北京信息科技大学 信息与通信工程学院，北京100101；4.华进半导体封装先导技术研发中心有限公司，江苏 无锡 214135）
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要：光电收发模块的性能对整个通信系统质量至关重要。设计一个包括光电器件、封装结构等参数的光电协同链路仿真系统，首先从系统封装方案、版图和信号完整性等方面进行设计优化，获得封装结构的电学参数；其次，对光电器件参数进行优化提取，并建立一个包括封装结构电学参数对系统的性能影响的光电协同的仿真链路，通过光电协同链路仿真提前对模块进行优化评估，确保光电混合集成系统满足要求；最后，进行模块的组装和测试。仿真结果表明：25 Gb/s信号源输入下，模块通过1 km光纤进行自发自收，在213-1码型下，模块的误码率在1E-15以下，总功率仅为3.6 W。
关键词：光通信；光电收发模块；链路仿真；误码率；眼图
中图分类号：TN914 文献标志码：A 文章编号：1002-5561（2021）04-0022-05
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2021.04.005
0 引言
随着大数据、云计算、第五代移动通信以及人工智能等应用的快速发展，全球的通信数据量急剧增长，极大地增大了通信系统的压力[1]。与电互连相比，光互连具有宽频带、抗电磁干扰、强保密性、低传输损耗、低功耗和低时延等优点[2-3]，广泛应用于服务器之间或者服务器与路由器之间。光互连收发模块作为光互连的核心模块，决定了整个通信系统的质量。因此，如何更好地设计光互连收发模块，确保模块的高性能也成为关注重点。
为此，本文设计4×25 Gb/s光电收发一体模块，并对其封装结构进行优化。
5 结束语
本文对封装结构进行了设计优化，并通过光电仿真链路系统研究了调制器的有源区长度对光电系统的影响，确定了最优的调制器有源区长度；根据链路误码率仿真结果，逐一验证了激光器光功率、探测器响应度和驱动信号幅值等光电器件性能指标对混合集成链路性能影响，验证了现有器件指标能满足系统要求。同时，仿真验证了该封装结构的电学性能对混合集成模块的影响，满足系统指标要求。设计的4×25 Gb/s收发光电模块在1 km的传输距离下误码率小于1E-15，收发模块的总功率仅为3.6 W。