10Gb/s光电探测器的性能测试技术研究

发布时间：2024-05-11 09:57

　　光收发模块是光纤通信系统中的核心组件,在5G、云计算与大数据蓬勃发展的新时代,高速集成化光收发模块的研究和性能测试具有很重要的实际意义。本文分析商用光模块的设计思路与封装工艺,依据实验室现有仪器设备与实验条件,研究光电探测器芯片的性能测试技术,设计并研制半封装的光电接收模块,优化测试系统,简化测试方法,提高测试效率。本文的主要研究工作如下:1自主设计搭建实验测试系统,进行商用光电探测器芯片与商用光模块的实验研究,包括直流特性、小信号特性和大信号特性,研究其主要性能参数指标和封装工艺。2设计了两款用于研究射频连接器传输性能的电路板,通过拼版设计,研究了多种不同接地结构对信号传输的影响,通过迭代设计实现了最高9GHz带宽的信号传输。3仿真计算传输线阻抗,设计了接地共面波导结构的梯形传输线,研制了双层信号传输电路板,实现光电探测器裸芯片的工作电压输入与信号输出,并分析了输出信号的噪声来源。4研制了四层信号传输电路板,设计了双层隔断参考地与多段渐变传输线结构,实现了最窄传输线线宽8mil的信号传输,并基本消除噪声;采用V形槽固定斜面光纤,配合封装相关组件完成半封装的光电接收模块,可满足10GH...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 绪论
    1.2 光电探测器
        1.2.1 PIN型光电探测器
        1.2.2 APD型光电探测器
    1.3 国内外研究现状
    1.4 研究的目的与意义
    1.5 论文结构
2 光电探测器的性能表征
    2.1 光电探测器的基本参数
        2.1.1 光谱响应度
        2.1.2 线性度
        2.1.3 伏安特性
    2.2 光电探测器的小信号特性
        2.2.1 S参数
        2.2.2 矢量网络分析法
    2.3 光电探测器的大信号特性
        2.3.1 眼图
        2.3.2 误码率
3 商用光模块与光电探测器的研究
    3.1 商用光电探测器的研究
        3.1.1 所用光电探测器芯片
        3.1.2 直流特性
        3.1.3 小信号特性
    3.2 商用光模块的研究
        3.2.1 所用商用光模块
        3.2.2 研究的主要内容
        3.2.3 实验结果与分析
4 光电接收模块的研制
    4.1 拟解决的主要问题
    4.2 光电接收模块的设计模型
    4.3 选用光电探测器芯片
    4.4 传输线理论与阻抗匹配计算
        4.4.1 传输线理论
        4.4.2 阻抗匹配计算
    4.5 射频连接器传输性能研究
        4.5.1 SMA型射频连接器
        4.5.2 SMA直通板设计Ⅰ
        4.5.3 SMA直通板设计Ⅱ
    4.6 金线邦定与导电银胶
    4.7 双层信号传输电路板的设计
        4.7.1 接地共面波导结构
        4.7.2 电路设计
        4.7.3 表面处理方式
    4.8 双层信号传输电路板的研究分析
        4.8.1 信号传输电路板的实验
        4.8.2 问题分析
    4.9 四层信号传输电路板的设计分析
        4.9.1 阻抗计算与电路设计
        4.9.2 拼版设计与实验结果分析
5 总结与展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3969811