Y8T223 光迅：抗反射的低成本探测器封装
这周六是光器件封装与可靠性议题，继续分析一下咱行业各个公司的一些封装结构和特点。
看一个2022年光迅公开的专利，在探测器的塑封结构中加入了陶瓷插芯和陶瓷套筒。
这是一个从Tocan到ROSA封装的一段工艺，
发射端TO到TOSA的单模封装，几乎不用PEI塑料，
但探测器TO到ROSA封装，则有些使用PEI，有些则不用，光迅这个技术是从PEI ROSA演变而来。
那就先说ROSA用PEI的原因。
单模光模块，TO到OSA的发射与接收，光路看起来是一个可逆过程，但是要求差异非常大。
对发射端而言，需要把光聚焦在光纤的纤芯内，换个方向来看，单模的普通光纤的纤芯约9微米直径，这意味着耦合（+后期的热膨胀系数变化）要让光的焦点保持在±4μm内。
TO是气密结构，材料有可伐合金，硅酸盐玻璃/硬玻璃/钼玻璃等，配合TO帽如果采用低成本的不锈钢，这高低温膨胀系数不同产生焦点的相对偏移，这几乎已经让光模块的功率难以保持在一个小范围内，如果采用胶粘/PEI的速率的话，55ppm/℃的一个巨大膨胀系数，会让发射端的光的汇聚焦点偏移之大，大到无法正常通信了。
更何况，光纤和陶瓷插芯/陶瓷套筒之间，就有“吞吐”效应，产生自位移，在5月份的GR468解读可靠性专题里，聊过这件事。
发射端不能用PEI塑料封装和胶粘工艺，但一些接收端可以使用，“一些”
低速探测器，光敏面较大，只要聚焦后的光落入探测器的光敏面内就行，光敏面的大小与垂直结构的探测器的PN结电容相关，要提高速率就要降低RC常数，将要降低结电容，看起来光敏面变小了，焦点落入光敏面内的冗余量也变的更小了。
一些接收端可以用PEI塑料，是PEI的膨胀系数很大，但在低速探测器的影响不大，几十个微米的直径，偏离一点对性能不影响的。
对探测器而言，可以采用金属套筒和陶瓷插芯、陶瓷套筒...., 不过成本比塑料要高很多。
采用一次性可模压成型的塑料PEI材料，低成本，且勉强可以满足要求。这也成了行业里常见的探测器封装形式。
到了高速探测器依然采用这种结构就不行了，高速的探测器有两个难处，一个难处是光敏面变小，二个难处是线路中对噪声的容忍度越来越低，尤其是PAM4
噪声的来源，一部分是原发噪声，比如芯片的热噪声，激光器的辐射底噪，另一部分是反射信号叠加在原信号上产生的“回波”噪声
光迅这个结构就是在PEI的塑料内插入一段陶瓷套筒和陶瓷插芯，用PEI比金属要便宜，插入陶瓷插芯夹持的毛细光纤，对抗反射能力提高，只要光敏面略偏移，将反射光路偏离出毛细纤芯外即可，可参考2022合集上第384页对探测器光敏面反射波的示意图。
其次陶瓷相比较PEI，是刚性体，不易形变，对于高速探测器保持小光敏面的聚焦和焦点的稳定性，都有好处。
