Y7T81 海信COB 探测器接收光路

更新时间:2021-03-22 10:03:06 阅读量:894

Y7T76-80,都是海信加的发射端,今天看下他家的接收端, 比如100G Q28光模块,发射和接收分布如下,如果是LC输入输出,CWDM4接收端合分波用AWG,如果是MPO的PSM4,把AWG换成FA就行,这个不是今天的重点



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把与探测器无关的多余部分去掉,看AWG,前端是45度斜面做水平和垂直的探测器光路转换



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AWG下方,有一个支撑基板,这个基板的厚度控制相当重要



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由于高速应用,探测器的光敏面越来越小,探测器和TIA采用COB工艺,前天直播聊了探测器的基本原理和高速探测器的几种优化结构,以及COB中的注意事项,今天也不赘述。 



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海信与其他家的区别在于,探测器前端不用透镜,

常规的45度斜面光反射后,不是直接入射到探测器,而是有一段空气隙,这就存在光的发散



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局部放大,光路发散导致光斑弥散,由于探测器光敏面很小,光斑弥散后进入光敏面的效率有限,对模块的灵敏度有很大的劣化



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Y7T58 解读旭创一个750微米间距Zblock与250微米间距探测器的光纤扇出

Y7T59 解读旭创第二个750微米间距Zblock与250微米间距探测器的变焦透镜组

Y7T60 解读旭创第三个750微米间距Zblock与250微米间距探测器的光学处理

旭创的方案,是在探测器上方放一个透镜,用来汇聚入射光斑



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Y7T75 新易盛750μm Zblokc和250μm间距探测器光路设计

Y7T74 新易盛长距多通道接收光路

新易盛的方案,接收光从Z block出来后,也是通过透镜加棱镜的方式,进行光束汇聚



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去年的合订本,423页的AOI方案,也是透镜,用的是倒装探测器的衬底刻蚀透镜,汇聚光斑



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海信没使用透镜,用了胶水,在探测器上滴胶水,和AWG黏合,这个胶水的使用很有意思。



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首先,AWG底部的支撑基板的厚度做精准控制,让AWG前端和探测器的高度越接近越好,距离短,光斑的弥散就小

其次,胶水的折射率,和AWG波导的折射率尽量一致,空气的折射率很低,光的发散很大,当胶水折射率与波导一致,一是没有反射,二是光斑弥散度更小,就能降到光敏面所需的十几个微米的大小了。

其中胶水和探测器的粘合度得足够,固化后的热膨胀系数也得一致,否则就会从探测器上剥离脱落。

海信这个设计,有意思的是,即使是探测器上的胶水,没有和AWG黏合,就算是出现了空气隙,也不要紧。



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当胶水没有与AWG接触,我继续进行局部放大,由于胶水的折射率比空气大,所以空气中的发散光斑在进入胶水后被折射压缩,

有胶水层的存在,和没有胶水层的存在,光斑的大小是依然是不一样的,胶水起到阻挡光斑放大的作用。



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同时,液体是有表面张力的,不接触AWG时,胶水的上表面是空气,在表面张力的作用下,两侧收缩,表面鼓起,形成一个球面体结构,这其实就是透镜啊,对光斑进一步压缩



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