引用本文:

朱云柯,陈少勇,吕晓萌,等. 一种超紧凑封装的光/电转换阵列模块[J]. 光通信技术,2023,47(6):61-65.

一种超紧凑封装的光/电转换阵列模块

朱云柯1,2,陈少勇1,2,吕晓萌1,2,徐霄一1,2,周 涛1,2*

(1.中国电子科技集团公司 第二十九研究所,成都610029;2.微波光子技术四川省重点实验室,成都610029)

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摘要:针对传统微波光子产品通道数多、体积和功耗大、集成度低的问题,设计了一种基于微波光子混合集成封装技术的超紧凑封装光/电转换阵列模块,通过将光子器件、微波芯片、可调衰减芯片、电路系统封装入一个壳体内,可以在超紧凑空间内实现光/电转换、信号放大、衰减可调和均衡等多项功能。测试结果表明:该模块在2~18 GHz频段光电响应度较高,大于0.8 A/W;6个通道的S21的平均值为-3.5 dB,每个通道的平坦度在±1.5 dB以内,通道隔离度大于55 dB,且驻波反射小于1.7。

关键词:微波光子;混合集成封装;光/电转换;数控衰减;光耦合

中图分类号:TN256 文献标志码:文章编号:1002-5561(2023)06-0061-05

DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2023.06.013

0 引言 

微波光子技术是研究高速光电子器件在微波系统中应用的一门学科[1-4],已广泛应用于雷达、通信、干扰、电子战等领域[5-10]。受电信、军工设备小型化和集成化趋势的影响,高密度集成的阵列化微波光子模块在各领域的应用需求越发凸显,在未来的发展也显示出巨大的潜力[11-13]。目前,国内外仅有少量公司拥有成熟的微波光子产品,这些产品一般都是基于分立的单通道光电元器件组合而成的,虽然产品的部分性能指标比较优秀,但是产品存在通道数多、体积和功耗大、集成度低等问题。因此,本文设计一种基于微波光子混合集成封装技术的超紧凑封装光/电转换阵列模块(下文简称光/电转换阵列模块),降低产品体积和功耗,提高集成度。


3 结束语

本文设计了一种超紧凑光/电转换阵列模块,该模块采用混合集成微组装工艺制造,能够在同一封装中混合集成多路光学通道和微波功能电路。通过光路设计,模块的光/电转换效率大于等于0.8 A/W;通过微波电路设计,模块6个通道的S21的平均值为-3.5 dB左右,平坦度在±1.5 dB以内,SWR低于1.7,通道间幅度一致性小于1.5 dB;通过一体化封装结构设计,通道隔离度大于55 dB,模块尺寸为50 mm×28 mm×7 mm。该阵列模块工作带宽覆盖了2~18 GHz波段,实现了多通道光/电转换功能,具有体积小、重量轻、适用范围广等优点,解决了目前微波光子传输链路系统中分立的单通道器件过多而导致整个链路非常冗杂、占用空间大、不利于系统小型化的问题,在大容量微波光子传输系统内有着广泛的应用前景。