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
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。
微波光子 混合集成封装 光/电转换 数控衰减 光耦合 microwave photonic, hybrid integrated packaging, o
1 中国电子科技集团公司第二十九研究所，成都610036
2 四川省宽带微波电路高密度集成工程研究中心，成都610036
为了降低直调电/光转换组件的功耗，以对组件的散热分析结论为基础，提出一种降低直调电/光转换组件功耗的封装方法，即对组件变形敏感的区域采用传统的柯伐合金材料，对半导体制冷器(TEC)底部要求快速散热的区域则采用热导率较高的金刚石铜材料。仿真与测试结果表明：所提出的方法可以降低TEC 热端面与组件底面之间的温差、TEC的冷热两端面温差、TEC的电流和TEC自身产生的功耗；在工作温度为70 ℃时，电/光转换组件的单通道功耗从传统封装方式的2.875 W降低到1.25 W，功耗降低了56.5%。
电/光转换组件 半导体制冷器 金刚石铜 功耗 electrical/optical conversion module, semiconducto
1 中国电子科技集团公司 第二十九研究所，成都610036
2 四川省宽带微波电路高密度集成工程研究中心，成都610036
为了保持直调电/光转换组件激光器恒温区域温度不变，提出了一种新型的热隔离高频信号传输结构。该结构采用低热导率介质的电容来传输高频信号，有效增大了电/光转换组件中射频和激光器芯片之间的传热热阻，降低了从射频到激光器芯片恒温区之间的热传导。仿真结果表明：与传统的电路片搭接结构、金丝级联结构相比，所提传输结构使半导体制冷器的热负载分别降低了20.5%、10%，电流分别降低了100、60 mA；同时，该传输结构在2~18 GHz频段内的回波损耗最大只有-16.7 dB，具备良好的射频传输性能。
热隔离 电容 低热导率 电/光转换组件 半导体制冷器 回波损耗 thermal insulation, capacitance, low conduction, e
中国电子科技集团公司第二十九研究所， 成都 610036
卫星激光通信链路是一项实现卫星大规模星座组网的关键技术。相干激光链路灵敏度高、抗背景干扰、速率升级空间大，在星间激光链路中应用广泛。文章建立了带有前置掺铒光纤放大器(EDFA)的卫星相干激光通信终端的信噪比分析模型，仿真分析了EDFA功率增益、EDFA噪声系数、本振光功率、信号光功率、光放后端光带宽、基带前端电带宽对终端输出信噪比的影响以及各种输出噪声功率占比的情况，得到了带有前置EDFA卫星相干激光通信终端的信噪比参数特性。
卫星激光通信 相干激光通信 光纤放大器 信噪比 误码率 satellite laser communication coherent laser communication optical fiber amplifier signal to noise ratio bit error rate
1 中国电子科技集团公司 第二十九研究所，成都 610029
2 四川省宽带微波电路高密度集成工程研究中心，成都 610029
由于单片级集成技术面临开发成本高、周期长等问题，提出一种基于光电混合集成封装的四通道外调电/光转换组件。该组件利用光电混合集成技术，采用空间光学透镜耦合代替原有光纤互连方式、传输微带代替传统电缆互连方式、金丝/金带代替传统低频导线方式以及微组装工艺实现多专业裸芯片一体化气密封装代替分离组件混合装配方式，从而达到大幅度压缩体积、提高集成度的目的。测试结果表明：该组件实现了四通道2~18 GHz的电/光转换功能，波长序列满足8个信道200 GHz通道间隔要求，射频指标S21值为-4 dB±3 dB，驻波小于1.5，噪声系数小于23 dB。
微波光子学 光电混合集成 铌酸锂调制器 外调制 microwave photonics optoelectronic hybrid integration Lithium niobate modulator external-modulation
中国电子科技集团公司 第二十九研究所, 成都 610029
在现有的微波光子系统中, 低成本、高性能和阵列化的电/光转换组件成为了限制微波光子应用的技术瓶颈之一。设计了一种基于光电混合封装技术的四通道直调电/光转换组件, 该组件集成了多种功能芯片, 实现了将四通道2~18 GHz的射频信号转换为光信号的功能。测试结果表明: 该组件实现了18 GHz的电光调制带宽、9 dB的插入损耗、小于30 dB的噪声系数以及大于10 dBm的输入三阶截交点(IIP3); 在保证高性能电/光转换的同时, 有效缩减封装尺寸、降低系统重量和提高系统集成度, 有利于微波光子技术的阵列化应用。
微波光子 微波光子混合集成 电/光转换 高速直接调制 microwave photons microwave photons hybrid integrated electro-optical conversion high-speed direct modulation
1 中国电子科技集团公司第二十九研究所, 四川 成都 610036
2 中国科学院半导体研究所, 北京 100083
基于三维时域有限差分法, 对半径为5 μm的径向直连波导微腔激光器的模式及定向输出特性进行研究, 得到了波长在1550 nm附近的高品质因子(Q)横电模的Q值与光场分布特性。基于半导体平面加工工艺制备了AlGaInAs/InP圆盘形微腔激光器, 微腔半径为5 μm, 波导宽度为1 μm。该激光器在298 K下实现了连续单模输出, 阈值电流为4 mA。在注入电流为9 mA时, 激光器的边模抑制比可达33.4 dB。基于速率方程拟合了激光器模式强度随注入电流的变化, 得到激光器的自发辐射因子约为5.5×10-3。
激光器 半导体激光器 微腔 时域有限差分法
