光纖通訊產(chǎn)品介紹教材

2024/2/812024/2/82Fiber-to-the-x（FTTx

）(FTTx,x=Hforhome,Pforpremises,CforcurbandNfornodeorneighborhood)FTTX,FTTH，F(xiàn)TTP……

2024/2/83主要內(nèi)容光纖通信系統(tǒng)縮略語LD的基本工作原理及其關(guān)鍵性能指標TOSA分類及其基本結(jié)構(gòu)TOSA生產(chǎn)工藝TOSA測試原理PD的基本工作原理及其關(guān)鍵性能指標ROSA的分類及基本結(jié)構(gòu)ROSA的生產(chǎn)工藝ROSA測試原理TOSA/ROSA常見問題P2PBOSA基本結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝及其常見問題模塊封裝種類補充：功率換算（百分比換算）2024/2/84光纖通信系統(tǒng)基本鏈路框圖電子發(fā)射器光發(fā)射器光接收器電子接收器信息信息語音視頻數(shù)據(jù)調(diào)制復用電信號光信號電信號解調(diào)解復用語音視頻數(shù)據(jù)光纖傳輸幅度時間幅度時間光發(fā)射器+傳輸光纖+光接收器=基本的光纖通信系統(tǒng)2024/2/85光纖通信系統(tǒng)中的器件

波分復用薄膜濾波器光纖光柵列陣波導光柵全息光柵光環(huán)行器光交錯復用器分波/合波摸塊增益放大光纖放大器光隔離器分路耦合器泵浦激光器光增益平衡器光衰減器半導體光放大器光開關(guān)光插分復用器光交叉聯(lián)接器波長變換器可調(diào)濾波器可調(diào)激光器開關(guān)交換發(fā)送接收信號激光器光調(diào)制器光電探測器鎖波器光發(fā)送摸塊光接收摸塊光收發(fā)摸塊產(chǎn)品超過9000品種系統(tǒng)管理光性能監(jiān)控管理摸塊色散補償器偏振模色散管理摸塊2024/2/86縮略語TOSA:TransmittingOpticalSub-Assembly,光發(fā)射組件ROSA:ReceivingOpticalSub-Assembly,光接收組件BOSA:Bi-DirectionalOpticalSub-Assembly,光發(fā)射接收組件LD:LaserDiode,激光二極管PD:Photo-Diode,光電二極管MD:MonitorDiode,監(jiān)控光電二極管FP:Fabry-Perot,法布里-珀羅激光二極管DFB:DistributedFeedbackLaser,分布反饋式激光二極管VCSEL:VerticalCavitySurfaceEmittingLaser,垂直腔面發(fā)射激光器PIN:PositiveIntrinsicNegative,同質(zhì)PN結(jié)光電二極管APD:AvalanchePhoto-Diode,雪崩光電二極管TIA:TransimpedanceAmplifier,跨阻放大器SDH:SynchronousDigitalHierarchy,同步數(shù)字體系SONET:SynchronousOpticalNetwork,光同步網(wǎng)絡GBE:GigabitEthernet,千兆以太網(wǎng)WDM:WaveDivisionMultiplexing,波分復用2024/2/87LD基本工作原理-三種的LD的主要特性與區(qū)別WavelengthPowerFPSpectrumWavelengthPowerDFBSpectrumWavelengthPowerVCSELSpectrum單橫模多縱模單縱模單縱模中心波長：1310nm,1550nm光譜寬度：1~2nm發(fā)射模式：單橫模，多縱模中心波長：1310nm,1550nm光譜寬度：<0.1nm發(fā)射模式：單縱模中心波長：850nm光譜寬度：<1nm發(fā)射模式：單縱模2024/2/88LD基本工作原理-激光器的偏置與調(diào)制If(mA)P(mW)Ith邏輯1邏輯0輸入電脈沖IbImIo=Ib+ImPo=η(Ib+Im-Ith)/2Po數(shù)字調(diào)制If(mA)P(mW)Ith輸入電信號Io=Ib+ImPo=η(Ib-Ith)Po模擬調(diào)制IbIm輸出光脈沖輸出光脈沖2024/2/892024/2/810LD基本工作原理-TOSA結(jié)構(gòu)等效圖LDPDVcc共陽型激光二極管LDPDGND共陰型激光二極管2024/2/811TOSA關(guān)鍵性能指標LD光譜特性中心波長(λp):激光器發(fā)射出的所有光譜線的峰值波長。(nm)光譜寬度(△λ):半高全寬，即光功率下降至峰值波長一半時光譜寬度。(nm)光譜移動(△λp):峰值波長隨著溫度變化的程度。(nm/℃)LD驅(qū)動特性閾值電流(Ith):為達到閾值增益所需的注入電流。(mA)閾值電流漂移(△Ith):閾值電流隨溫度變化的程度。(mA/℃)輸出光功率(Pf):典型工作電流下的輸出光功率。(mWordBm)斜率效率(SE):激光器將電流轉(zhuǎn)化為光功率的效率。(mW/mA)斜率效率漂移(△SE/

△T):斜率效率隨溫度變化的程度。(%/℃)正向電壓(Vf):驅(qū)動電流維持額定輸出光功率時激光器管兩端的壓降。(V)光上升/下降時間:光功率從20%上升至80%的時間，反之為下降時間。(ps)監(jiān)控光電二極管(MD)特性背光電流(Im):額定輸出光功率時監(jiān)控光電二極管輸出電流。(uA)監(jiān)控光電二極管暗電流(Id):在額定反偏電壓下監(jiān)控光電二極管輸出電流。(nA)跟蹤誤差(TE):衡量輸出光功率在規(guī)定工作溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定性。(dB)2024/2/812查閱數(shù)據(jù)表單-TOSA2024/2/813TOSA分類TOSA分類應用工作速率工作波長芯片類型光接口形式管腳定義類型SDH/SONET155M622M1.244G2.488G850nmVCSELLC/SC共陰/共陽1310nmFP/DFB1550nmGBE1.0625G850nmVCSEL1310nmFP/DFB1550nmFC1.0625/2.125G850nmVCSEL1310nmFP/DFB1550nmCWDM155M~2.67G1270~1610nmFP/DFBDWDM155M~2.67G1563.05~1528.77nmDFB10G(SDH,Ethernet,FCshared)9.953~10.709G850nmVCSEL1310nmFP/DFB1550nm2024/2/814TOSA主要類型介紹SCFP/DFBTOSATOPVIEWLCFP/DFBTOSATOPVIEWSCVCSELTOSATOPVIEWLCVCSELTOSATOPVIEW2024/2/815TOSA基本結(jié)構(gòu)SiOBLenscapwith8OfacetHeaderZ-BushingReceptacleIsolatorLensWindow-capPDChipLDChipFiberStubSplitSleevePDSubmountPDChipLDChipLDSubmountHeader+SiOB+LD

Chip+PD

Chip+Cap=To-CanTo-Can+Isolator+Z-Bushing+Receptacle=TOSATo-Can2024/2/816TOSA部件裝配演示2024/2/817TOSA生產(chǎn)工藝流程TOSATo-Can制造流程DieMountLD&PDChipToSubmount貼LD&PD芯片到陶瓷片上DieMountCOCToHeader貼COC到HeaderWireBonding金線焊接TackWeld預封蓋焊接CapWeld封蓋焊接GrossLeakTest粗檢漏VisualInspection貼片、金線目檢FineLeakTest細檢漏WeldInspection封蓋目檢Pre-PurgeTest老化前測試Burn-In老化Post-PurgeTest老化后測試VisualInspection外觀檢查TOSA制造流程AttachIsolatorToTo-CanCap貼光隔離器LaserMarking激光打標Align&LaserWelding耦合及激光焊接InspectionOfWeldSpot焊點檢查FinalTest終測FinalInspection外觀檢查TCScreeningTC老化篩選Package包裝EndTOSA關(guān)鍵工藝簡介Cap(Aspherical/ballLens)Header(Stem)ChipMonitorPDSubmount2024/2/819TOSA關(guān)鍵工藝簡介DieAttach芯片粘貼(焊料覆蓋大于50%)WireBonding金線焊接(焊點、高度、弧度)CapWeld封蓋焊接(焊帶、接縫、位置)LaserWelding激光焊接(位置、裂紋、接合、顏色)2024/2/820TOSA測試原理簡介L-ICurveTOSA輸出光功率與驅(qū)動電流間的曲線特性V-ICurveTOSA激光二極管電壓與驅(qū)動電流間的曲線特特性M-ICurveTOSA監(jiān)控光電二極管電流與驅(qū)動電流間的曲線特性O(shè)pticalSpectrumTOSA光譜特性+++2024/2/821PD基本工作原理-輸入輸出特性輸入輸出特性P(mW)Ip(mA)8001600λ(nm)R(A/W)響應度和波長的關(guān)系Ip=RP。R=Ip/P(A/W)稱為響應度。該特性表明光電二極管將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的效率。當輸出光功率達到一定值時，光電轉(zhuǎn)換效果將趨于飽和。R≈(η/1248)λ(nm)。響應度與波長在一定范圍內(nèi)呈線性正比關(guān)系。說明波長越長，相同數(shù)量的光能產(chǎn)生的電流就越大。長截止波長，短截止波長。2024/2/822PD基本工作原理-PD等效電路圖PD+-光+-Rf反饋電阻前置放大器TIAVout=IpRzRz:前置放大器等效輸入阻抗(互阻抗)Ip:光電二極管輸出光電流ROSA=PD+TIA＋Housing2024/2/8232024/2/824ROSA關(guān)鍵性能指標PD特性響應度(R):單位輸入光功率下所產(chǎn)生的光電流。(A/W)工作波長(λ):有效工作波長范圍。暗電流(Id):正常反向偏壓下，無光輸入時PD輸出電流。(nA)帶寬(BW):在無重大錯誤情況下，光電二極管所能檢測到的最大頻率，或比特率(Hz或bps)。擊穿電壓(Vbr):APD芯片反向偏壓到達飽和狀態(tài)時的電壓。(V)增益(M):APD芯片雪崩增益。ROSA特性靈敏度(Psen):在規(guī)定的誤碼率要求下所能檢測到的最小光功率。(dBm)飽和功率(Psat):在規(guī)定的誤碼率要求下所能檢測到的最大光功率。(dBm)-3dB帶寬(BW):在指定輸入光功率時，當輸出信號輻度降為峰值一半時的頻率寬度。(Hz)差分輸出阻抗(Ro):差分輸出的等效電阻。(ohm)差分輸出電平(Vp-p):指定輸入光功率點的TIA差分輸出電平。(mV)2024/2/825查看數(shù)據(jù)表單-ROSA2024/2/826ROSA分類ROSA分類應用工作速率工作波長芯片類型光接口形式管腳定義類型SDH/SONET155M622M1.244G2.488G850nmGaAsFor850nmInGaAsFor1310/1550PIN-TIAForShortDistanceAPD-TIAForLongDistance

LC/SC4pinForPIN-TIA5pinsForAPD-TIA1310nm1550nmGBE1.0625G850nm1310nm1550nmFC1.0625/2.125G850nm1310nm1550nmCWDM155M~2.67G1270~1610nmDWDM155M~2.67G1563.05~1528.77nm10G(SDH,Ethernet,FCshared)9.953~10.709G850nm1310nm1550nm2024/2/827ROSA主要類型介紹SCInGaAsROSATOPVIEWLCInGaAsROSATOPVIEWSCGaAsROSATOPVIEWLCGaAsROSATOPVIEW2024/2/8ROSA基本結(jié)構(gòu)DataDataVccGNDPD1nFIN1nFFilter2024/2/829ROSA基本結(jié)構(gòu)HeaderWindowCapPlasticBarrelTIAPDCeramicSubmountCapacitorResistor2024/2/830ROSA生產(chǎn)工藝流程ROSATo-Can制造流程DieMountCPTRESCER貼電容電阻陶瓷片DieMountPDChipToCER貼PD芯片到CERWedgeBonding金線焊接TackWeld預封蓋焊接CapWeld封蓋焊接GrossLeakTest粗檢漏VisualInspection貼片、金線目檢FineLeakTest細檢漏WeldInspection封蓋目檢Pre-PurgeTest老化前測試Burn-In老化Post-PurgeTest老化后測試VisualInspection外觀檢查DieMountAMP貼放大器芯片BallBonding金線球焊接Pre-capTest封蓋前測試ROSA制造流程Align&ApplyEpoxy/Cure外觀檢查FinalTest終測FinalInspection外觀檢查Package包裝End2024/2/831ROSA關(guān)鍵工藝簡介DieAttach芯片粘貼(焊料覆蓋大于50%)WireBonding金線焊接(焊點、高度、弧度)CapWeld封蓋焊接(焊帶、接縫、位置)Align&ApplyEpoxy/Cure耦合、點膠、固化(膠量均勻覆蓋、固化時間)2024/2/832ROSA測試原理簡介SensitivityROSA靈敏度測試BreakdownVoltageAPD芯片擊穿電壓測試GainAPD芯片增益測試APDDarkCurrentAPD芯片暗電流測試+++2024/2/833TOSA/ROSA常見問題介紹(To-Can)鍍金層劃傷、缺損或粘有焊錫等管腳粘有焊錫或鍍金層缺損鍍金層氧化To-Can封蓋開縫To-Can封蓋焊帶缺陷To-CanCap玻璃開裂BATo-Can玻璃封裝碎裂或脫落To-Can玻璃封裝碎裂或脫落2024/2/834TOSA/ROSA常見問題介紹激光焊點開裂激光焊點位置過低激光焊點位置過高激光焊點開縫激光焊點離Z-Bushing太近穿透焊點過淺穿透焊點過深焊點變色2024/2/835P2PBOSA基本結(jié)構(gòu)SCLC2024/2/836MediaConverter系統(tǒng)架構(gòu)(P2P)100Mbps2024/2/837BOSA生產(chǎn)工藝流程BOSA制造流程LaserMarking激光打標FilterAssembly濾波片裝配FilterHolderAssembly濾波片底座裝