Processus de prise en charge des dispositifs optiques
Les technologies d'emballage de TOSA et ROSA comprennent principalement l'emballage coaxial TO-CAN, l'emballage papillon, l'emballage COB (ChipOnBoard) et l'emballage BOX.
Le TOSA, le ROSA et les puces électriques sont les trois parties avec le ratio de coût le plus élevé parmi les modules optiques, représentant respectivement 35%, 23% et 18%. Les barrières techniques dans TOSA et ROSA sont principalement sous deux aspects: puce optique et technologie d'emballage.
En général, ROSA est emballé avec un séparateur, une photodiode (remplacement de la pression lumineuse en tension) et un amplificateur de transimpédance (signal de tension amplifié), et TOSA est emballé avec un pilote laser, un laser et un multiplexeur.
Les technologies d'emballage de TOSA et ROSA comprennent principalement:
1) Boîtier coaxial TO-CAN;
2) Paquet papillon;
3) package COB (ChipOnBoard);
4) Emballage BOX.
Boîtier coaxial TO-CAN: la coque est généralement cylindrique, en raison de sa petite taille, il est difficile de construire en réfrigération, il est difficile de dissiper la chaleur et il est difficile à utiliser pour une puissance de sortie élevée à fort courant, il est donc difficile à utiliser pour la transmission longue distance. À l'heure actuelle, l'application principale est également la transmission à courte distance de 2,5 Gbit / s et 10 Gbit / s. Mais le coût est faible et le processus est simple.
Package Butterfly: la coque est généralement un parallélépipède rectangulaire, et la structure et les fonctions de mise en œuvre sont généralement plus compliquées. Il peut être équipé d'un réfrigérateur, d'un dissipateur thermique, d'un bloc de base en céramique, d'une puce, d'une thermistance, d'une surveillance du rétroéclairage et peut supporter les fils de liaison de tous les composants ci-dessus. Le boîtier a une grande surface et une bonne dissipation thermique, et peut être utilisé pour la transmission à différentes vitesses et sur de longues distances de 80 km.
L'emballage COB signifie un emballage à puce, et la puce laser est collée au substrat de PCB, ce qui peut permettre une miniaturisation, un poids léger, une grande fiabilité et un faible coût. Le module optique traditionnel à débit unique de 10 Gbit / s ou 25 Gbit / s utilise un boîtier SFP pour souder la puce électrique et les composants émetteurs-récepteurs optiques TO sur la carte PCB pour former le module optique. Pour un module optique à 100 Gbit / s, lors de l'utilisation d'une puce à 25 Gbit / s, 4 jeux de composants sont requis. Si l'emballage SFP est utilisé, 4 fois l'espace sera nécessaire. L'emballage COB peut intégrer la puce TIA / LA, le réseau laser et le réseau récepteur dans un petit espace pour réaliser la miniaturisation. La difficulté technique réside dans la précision de positionnement du patch de puce optique (affectant l'effet de couplage optique) et la qualité de liaison (affectant la qualité du signal et le taux d'erreur sur les bits).
Le package BOX est un package papillon, utilisé pour le package parallèle multicanal.
Les modules optiques 25G et inférieurs utilisent principalement des boîtiers TO ou papillon monocanal, avec des équipements de processus et d'automatisation standard et de faibles barrières techniques. Cependant, pour les modules optiques à haute vitesse avec un taux de 40G et plus, limité par le taux du laser (principalement 25G), il est principalement réalisé à travers plusieurs canaux en parallèle. Par exemple, 40G est réalisé par 4 * 10G, et 100G est réalisé par 4 * 25G. L'emballage de modules optiques à grande vitesse met en avant des exigences plus élevées pour les problèmes de dissipation thermique de la conception optique parallèle, des interférences électromagnétiques à haut débit, de la taille réduite et de la consommation d'énergie accrue. Avec la vitesse croissante des modules optiques, le débit en bauds du canal unique a déjà fait face à un goulot d'étranglement. À l'avenir, à 400G et 800G, la conception optique parallèle deviendra de plus en plus importante.