[发明专利]一种25G DFB激光器高频互联方法

说明书

本发明公开一种25G DFB激光器高频互联方法，包括以下步骤：(1)对陶瓷基板微带线的形状尺寸、DFB激光二极管芯片贴装位置、键合金线的几何形状尺寸、驱动源和负载终端阻抗值中的一种或多种进行设计；(2)建立DFB激光二极管芯片的高频3D结构HFSS仿真模型，通过仿真模型验证步骤(1)的一种或多种设计，然后优化设计参数。本发明优化过的DFB激光器高频互联设计，通过仿真模型的验证，其具有降低25G DFB激光器高频回波损耗，提高器件和模块的良率以及降低成本的优点，优化后的TO5625G TO管DFB激光器高频互联设计的高频回波损耗抑制到接近‑15dB左右。

技术领域

本发明涉及光纤通讯技术领域，尤其涉及一种25G DFB激光器高频互联方法。

背景技术

随着全球5G时代到来，25G 12波WDM技术成已成为5G基站的热门选择，并由此带来了25G高速光模块市场需求的爆发。作为高速光模块核心的部分，25G DFB激光器更是业内深得关注的器件。考虑到低成本的因素，在光模块的应用中25G DFB激光器多封装为TO管的形式。TO管的管内外的高频连接迄今基本都采用微珠玻璃的结构，即用特殊的玻璃材料把高频引线绝缘和气密地烧结TO管座上，其高频构造类似于高频同轴线。但由于受到密封和绝缘用的特殊玻璃材料的介电常数值的限制和微珠玻璃及高频引线在TO管座上所允许的直径线度的限制，常用的TO管，如TO56和TO38等的微珠玻璃型的同轴结构的特性阻抗在高频时很难做到50欧姆。所以用于25G DFB激光器的TO管的微珠玻璃同轴结构的特性阻抗一般都设计为尽量接近25欧姆。于此相对应，25G DFB激光器的驱动源的内阻一般也为25欧姆。TO管内承载25G DFB激光芯片的载体—高频陶瓷基板上的高频布线则设计为一中间断开、特性阻抗为25欧姆的微带线。25G DFB激光芯片就贴装在断开的微带线的左侧边缘，用键合金线把激光芯片和断开的微带线的右侧连接起来。这种25G DFB激光器的高频互联方式看似很简单明了，但由于市场上最常用的25G DFB激光芯片的串联电阻一般在9-12欧姆，所以当上述有串联电阻的DFB芯片用上述方法插在两段断开的25欧姆的微带线中时，会因阻抗的不连续引起高频反射，现有的25G TO DFB的高频设计对此并无有效的对策来缓解这种不良后果，所以其总的结果使互联的高频反射较高，常使眼图劣化。

迄今为止，对这种高频互联尚未有合理的高频仿真分析，甚至对25G DFB芯片也没有3D的高频模型，更不用说在此基础上的仿真和设计优化。在实际应用上遇到高频反射过大眼图劣化时只能换个昂贵的激光器，因此造成了很大的经济损失。

发明内容

发明目的：本发明旨在提供一种25G DFB激光器高频互联方法，解决25G DFB激光器高频互联回波损耗高引起眼图劣化的问题。

技术方案：本发明所述DFB激光器高频互联方法，包括以下步骤：

(1)对陶瓷基板微带线的形状尺寸、DFB激光二极管芯片贴装位置、键合金线的几何形状尺寸、驱动源和负载终端阻抗值中的一种或多种进行设计；

(2)建立25G DFB激光二极管的高频3D结构的HFSS仿真模型，通过仿真模型验证步骤(1)的一种或多种设计，然后在此基础上优化设计参数。

步骤(1)中陶瓷基板微带线包括左侧微带线和右侧微带线，所述左侧微带线和右侧微带线为非对称设计，左侧微带线和右侧微带线的断开处缝隙的左端边缘在陶瓷基板对称中心线的右侧，左侧微带线90度转角处的倒角大于右侧微带线90度转角处的倒角；左侧微带线和右侧微带线的入口处作加宽。

步骤(1)中DFB激光二极管芯片贴装在左侧微带线上，DFB激光二极管芯片发光条的中线对准陶瓷基板的对称中线，DFB激光二极管芯片右侧边缘进入左侧微带线和右侧微带线之间的缝隙。

步骤(1)中键合金线从DFB激光二极管芯片阳极打线盘连接到右侧微带线，键合金线为两条，两条键合金线之间有夹角。