【摘 要】
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近几年来,随着5G建设的展开,数据流量爆发式的增长,互联网数据中心正在加速建设,极大提高了对高速光模块的需求。目前阶段,高速率的100Gbit/s,400Gbit/s光模块正成为各大云计算巨头的关注焦点,100Gbit/s光模块已经成为数据中心光互连产品的主流,市场需求十分巨大。尽管传统的Ⅲ-Ⅴ族光子芯片一直是高速光模块中应用的主流技术,但是在一部分场景的高速率光模块应用中却有着成本较高的问题。值
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近几年来,随着5G建设的展开,数据流量爆发式的增长,互联网数据中心正在加速建设,极大提高了对高速光模块的需求。目前阶段,高速率的100Gbit/s,400Gbit/s光模块正成为各大云计算巨头的关注焦点,100Gbit/s光模块已经成为数据中心光互连产品的主流,市场需求十分巨大。尽管传统的Ⅲ-Ⅴ族光子芯片一直是高速光模块中应用的主流技术,但是在一部分场景的高速率光模块应用中却有着成本较高的问题。值得一提的是,近些年的研究工作和产品技术发展表明,逐渐成熟的硅光子技术成为了这些应用中替代Ⅲ-Ⅴ族芯片的很好选择。本文对基于硅基调制器的100Gbit/s数通光模块的关键封装工艺进行了研究。主要内容如下:（1）介绍了硅光子技术在光通信行业的发展,对硅光马赫曾德尔调制器原理及其在100Gbit/s数通光模块中的作用进行了研究阐述。（2）根据数通光模块的使用场景,设计了COB（Chips on Board,板上芯片封装）100Gbit/s数通光模块中硅光发射组件的封装结构。（3）利用模场匹配理论以及Zemax光学仿真对激光器与硅光调制器芯片的双透镜、单模光纤与硅光调制器芯片耦合效率进行了详细的理论分析,并进行了实验研究和结构优化。提出和实现了一种低成本高效率的耦合方式。（4）提出了高效率的双透镜联调工艺方法,实现了100Gbit/s数通光模块高品质高效耦合封装。（5）设计了系统测试验证结构,对模块的发射端进行测试分析和特性优化评估。
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