单片集成多波长激光器偏置及匹配电路的三维微波封装研究

Monolithic integrated multi-wavelength laser array is a novel high-speed optoelectronic device, which can be widely used in broadband optical network,intellegent transportation,satellite communication and advanced radar systems. Because the size of the laser chip is of the order of micrometers, the available space for packaging is limitted. Therefore, its technical difficulty is more significant than that of the tranditional optoelectronic device. The key issue of the packaging of monolithic integrated multi-wavelength laser array is to arange the bias and matching circuit optimally, meanwhile guarantee the chip's high frequency performance, reduce the microwave signal crosstalk and the thermal crosstalk.This project proposes a novel packaging scheme, i.e. three dimensional microwave packaging. The proposed scheme can overcome the limitatin of the packaging space, reduce the reflection parameter of the chip, enhance the modulation efficiency and realize impedance matching. Futhermore, it can expand the area of the heat dissipation of the submount so that increasing the heat-sinking capability.

单片集成多波长激光器是一种新型的高速光电子器件，可广泛应用于宽带光网络、智能交通、卫星通信和先进雷达等诸多领域。单片集成多波长激光器芯片的尺度及间距在微米量级，封装可用空间十分有限，因此其封装难度远高于分立的光电子器件。在狭小的空间内设计与排布偏置及匹配电路，同时还要保证芯片的高频性能、最大限度的降低通道间的微波信号串扰以及解决散热问题，是多波长激光器芯片封装要解决的核心难题。本项目将三维封装的概念引入光子集成芯片的封装之中，可克服光子集成芯片阵列封装中偏置及匹配电路尺寸受限的问题，为微波电路的设计预留了较大的空间。同时，该结构可减少器件模块的反射参量，提高微波信号的调制效率，实现微波信号的阻抗匹配。另外，本项目方案扩大了的过渡热沉的散热面积，可使器件的散热能力增强。

单片集成多波长激光器是一种新型的高速光电子器件，可广泛应用于宽带光网络、智能交通、卫星通信和先进雷达等诸多领域。单片集成多波长激光器芯片的尺度及间距在微米量级，封装可用空间十分有限，因此其封装难度远高于分立的光电子器件。在狭小的空间内设计与排布偏置及匹配电路，同时还要保证芯片的高频性能、最大限度的降低通道间的微波信号串扰以及解决散热问题，是多波长激光器芯片封装要解决的核心难题。本项目系统的研究了阵列芯片之间的热串扰，建立了热串扰分析模型，提出了解决方案，有效的缓解了热串扰造成的波长偏移。并且，将三维封装的概念引入光子集成芯片的封装之中，可克服光子集成芯片阵列封装中偏置及匹配电路尺寸受限的问题，为微波电路的设计预留了较大的空间。同时，该结构可减少器件模块的反射参量，提高微波信号的调制效率，实现微波信号的阻抗匹配。另外，本项目方案扩大了的过渡热沉的散热面积，可使器件的散热能力增强。