基于硅光可调25 Gbit/s光发射组件的研究

成璇璇,赵建宜,肖 希,李淼峰,王 磊,张 博,石 川,胡蕾蕾,蔡 敬

(1.武汉光迅科技股份有限公司，武汉 430074；2.国家信息光电子创新中心，武汉 430074)

0 引 言

随着光通信的快速发展，光纤传输的容量突增，对密集波分复用(Dense Wavelength Division Multiplexing，DWDM)网络系统的管理和调度灵活性要求也在不断提高，可调激光器(Tunable Tramsmitter Optical Subassembly, TTOSA)在5G[1]网络中将会有广泛应用。目前主流商用的可调谐光源主要有3种方案：(1)分布反馈(Distributed Feed Back，DFB)阵列方案；(2)外腔方案；(3)马赫曾德尔调制器(Mach-Zehnder Modulator,MZM)和布拉格反射镜(Distributed Bragg Reflector，DBR)单片集成方案。DFB阵列方案多采用多模干涉器或微机电系统(Micro Electromechaniacl System,MEMS)进行波长选择，多模干涉器会增加10 dB的损耗，这将会大大提高器件的整体功耗，而MEMS驱动电路较复杂，需要引入更多的硬件电路控制。外腔方案体积较大，无法实现小型化及集成化封装。因此从器件集成化、功耗以及成品率考虑，本文将着重对25 Gbit/s基于硅光混合集成TTOSA的关键技术进行研究，从DBR激光器、硅光调制器以及其组件的研制3个方面进行介绍。所研制的TTOSA发射组件采用了自研的DBR激光器和硅光调制器芯片混合集成封装，并利用光路折叠的设计，节省了封装尺寸，使得可调器件满足小型可热插拔光收发一体模块(Small Form-factor Pluggable, SFP)SFP28模块的封装要求。在波长控制单元，采用胶合方案的标准具与TTOSA配合使用时，能够不采用半导体制冷器(Thermo Electric Cooler，TEC)[2]进行温度控制，降低模块功耗。因此该器件的开发和研制为提高TTOSA的成品率、降低芯片的开发难度做出了有益的贡献。该技术既打破了国外技术壁垒，也为高端器件国产化积累了经验。……