在現(xiàn)有的微波光子系統(tǒng)中,低成本、高性能和陣列化的電/光轉(zhuǎn)換組件成為了限制微波光子應(yīng)用的技術(shù)瓶頸之一。設(shè)計了一種基于光電混合封裝技術(shù)的四通道直調(diào)電/光轉(zhuǎn)換組件,該組件集成了多種功能芯片,實現(xiàn)了將四通道2～18 GHz的射頻信號轉(zhuǎn)換為光信號的功能。測試結(jié)果表明:該組件實現(xiàn)了18 GHz的電光調(diào)制帶寬、9 dB的插入損耗、小于30 dB的噪聲系數(shù)以及大于10 dBm的輸入三階截交點（IIP3）;在保證高性能電/光轉(zhuǎn)換的同時,有效縮減封裝尺寸、降低系統(tǒng)重量和提高系統(tǒng)集成度,有利于微波光子技術(shù)的陣列化應(yīng)用。 

【文章來源】：光通信技術(shù). 2020,44(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

電/光轉(zhuǎn)換組件單通道電路原理框圖

3 電/光轉(zhuǎn)換組件測試結(jié)果根據(jù)上述設(shè)計原理與工藝流程，本文制備了四通道微波光子的電/光轉(zhuǎn)換組件，設(shè)計的實物樣件如圖2所示�？梢钥闯觯煌ǖ乐g是通過金屬隔腔來實現(xiàn)隔離，輸入微波端口為小尺寸P型連接器（SMP）處理，輸出為光學尾纖。電/光轉(zhuǎn)換組件尺寸為45 mm×55 mm×13 mm，重量小于150 g。相比原來采用分離元器件實現(xiàn)的電/光轉(zhuǎn)換功能，其尺寸和重量大大降低。

通道插損是電/光轉(zhuǎn)換的核心指標，表征在整個光鏈路中對射頻信號的損耗程度是通道設(shè)計以及增益分配的重要依據(jù)。本文利用20 GHz矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，并采用標準20 GHz探測器來測量電/光轉(zhuǎn)換組件的幅頻特性，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出功率為-10 dBm。測試結(jié)果如圖3所示，在整個頻段內(nèi)通道插換均值為-9 dB，波動小于3 dB；對比電/光轉(zhuǎn)換組件4個通道同頻點的通道插損值，通道一致性較好，通道差異小于2 dB。通道插損曲線的波動主要是由于測試電纜的駐波振蕩導致。噪聲系數(shù)是電/光轉(zhuǎn)換組件的另一個核心指標，表征在電/光轉(zhuǎn)換時信噪比的惡化程度。本文利用噪聲分析儀以及標準20 GHz光電探測器來表征電/光轉(zhuǎn)換組件在2～18 GHz的噪聲系數(shù)指標，測試結(jié)果圖4所示�？梢钥闯�，2 GHz處噪聲系數(shù)較低約為20 dB，自2～18 GHz噪聲系數(shù)逐漸增大，在18 GHz處噪聲系數(shù)達到最大值約為28 dB；而在16～18 GHz處，噪聲系數(shù)迅速增加，這主要是由于接近激光器芯片的張弛振蕩頻率，總噪聲功率中疊加了較大的激光器的相對強度噪聲（RIN）所導致。對比電/光轉(zhuǎn)換組件4個通道同頻點的噪聲系數(shù)，不同通道噪聲系數(shù)一致性較好，通道差異約為1 dB左右。

【參考文獻】：
期刊論文
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