一种板间微波光无线传输系统技术方案

本发明专利技术涉及一种板间微波光无线传输系统，包括用于实现板间微波光信号传输的光发射组件和光接收组件，所述光发射组件包括前端具有出光口的发射端管壳、安装在发射端管壳内的陶瓷基板、集成在陶瓷基板上的LD芯片以及位于LD芯片前端的准直透镜，准直透镜前端设有空间隔离器；所述光接收组件包括前端具有进光口的接收端管壳、安装在接收端管壳内的耦合透镜、设于耦合透镜后端处的基板以及与基板电性相连的射频走线板，所述基板上集成有PD芯片。借由上述技术方案，本发明专利技术可实现微波信号的调制、光无线传输、微波光调制信号的解调，进而实现板间距离50mm内微波光调制信号的传输。板间距离50mm内微波光调制信号的传输。板间距离50mm内微波光调制信号的传输。

【技术实现步骤摘要】
一种板间微波光无线传输系统


[0001]本专利技术属于板间无线通信
，特别涉及一种板间微波光无线传输系统。

技术介绍

[0002]板间微波光无线传输系统包括微波光调制、微波光无线传输和微波光解调三部分功能，其中微波光调制将微波信号调制到光信号上；微波光传输实现微波光调制信号的无线传输功能；微波光解调将接收到光调制信号中的微波信号解调出来。微波光传输系统具有工作频率高、带宽宽、透明传输、构架简单、可靠性高、抗干扰等优势，广泛的应用于国防领域，包括电子对抗、雷达通信、遥感遥测等。
[0003]随着微波光子技术迅猛发展和深入应用，军事装备系统对微波光传输技术的“轻薄化、高集成、多通道”需求越来越迫切，现有微波光纤传输系统已不能满足，主要问题如下：(1)系统互连复杂：现有的微波光传输系统中，多路微波信号传输时电信号采用同轴线互连，同时光信号采用光纤传输，导致整个系统互连复杂；(2)尺寸大、集成度低：传统微波光传输系统中同轴线和光纤的折弯半径大，多通道传输时，集成化提升困难，致使系统尺寸过大；(3)可靠性差：随着微波信号路数增加和集成化提升，现有的微波光传输系统结构复杂、硬件难度大、互连困难，使得系统可靠性大大降低。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术的不足，本专利技术提出一种可以完成18GHz带宽微波信号的调制、解调以及光调制信号在板间距离50mm的无线传输功能的板间微波光无线传输系统。
[0005]本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种板间微波光无线传输系统，包括用于实现板间微波光信号传输的光发射组件和光接收组件，
[0006]所述光发射组件包括前端具有出光口的发射端管壳、安装在发射端管壳内的陶瓷基板、集成在陶瓷基板上的LD芯片以及安装在发射端管壳内且位于LD芯片前端的准直透镜，准直透镜前端设有空间隔离器，发射端管壳内安装有罩盖并封堵所述出光口的第一蓝宝石光窗以使发射端管壳构成密封腔体；
[0007]所述光接收组件包括前端具有进光口的接收端管壳、安装在接收端管壳内的耦合透镜、设于耦合透镜后端处的基板以及与基板电性相连的射频走线板，所述基板上集成有PD芯片，所述接收端管壳内安装有罩盖并封堵所述进光口的第二蓝宝石光窗以使接收端管壳构成密封腔体。
[0008]本专利技术的目的还采用以下技术措施来进一步实现。
[0009]进一步的，所述发射端管壳包括第一金属管壳和密封贯穿第一金属管壳的第一陶瓷部件，接收端管壳包括第二金属管壳和密封贯穿第二金属管壳的第二陶瓷部件；其中，所述第一、第二金属管壳用于将对应的光发射组件及光接收组件固定在对应载板上；所述第一陶瓷部件内部设置多层埋线从而分别与发射端管壳外部的载板以及发射端管壳内部的
陶瓷基板电性连接，所述第二陶瓷部件内部设置多层埋线从而分别与接收端管壳外部的载板以及接收端管壳内部的射频走线板电性连接。
[0010]进一步的，所述光发射组件和光接收组件均采用BOX封装的方式安装在载板上，第一、第二陶瓷部件通过金丝键合或柔板实现与对应载板的电气连接。
[0011]进一步的，第一、第二蓝宝石光窗上均镀有增透膜以及金属层；其中增透膜用于提高光信号的透过率，减小光信号的损耗；金属层用于与对应金属管壳进行焊接以提高气密封性。
[0012]进一步的，所述陶瓷基板上集成有用于检测LD芯片工作温度的热敏电阻。
[0013]进一步的，所述光发射组件内集成有位于陶瓷基板及LD芯片下方的TEC，用于维持LD芯片的工作温度。
[0014]进一步的，所述LD芯片为DFB激光器芯片。
[0015]进一步的，所述陶瓷基板上集成有放置在LD芯片背面的MPD芯片，该MPD芯片用于监测LD芯片的出光功率是否正常。
[0016]进一步的，所述准直透镜对LD芯片发出的光调制信号转换为平行光后输出，平行光的光斑大小为0.32mm，空间隔离器的隔离度≥55dB且其通过孔径≥0.9mm，光调制信号从出光口发出并传输50mm后通过耦合透镜耦合至光接收组件的PD芯片中，从而实现光调制信号的无线传输；且光调制信号传输50mm后，其光斑大小扩散为0.38mm，再经耦合透镜聚焦后的光斑大小为4μm，25Gbps的PD芯片的光敏面为20μm。
[0017]进一步的，所述光发射组件和光接收组件安装于同一载板或者同层载板时可实现同层无线光传输；所述光发射组件和光接收组件分别安装于相对布置的载板上时可实现垂直无线光传输。
[0018]借由上述技术方案，本专利技术与现有技术相比至少具备以下有益效果：
[0019]1、本专利技术可实现微波信号的调制、光无线传输、微波光调制信号的解调功能，进而实现光调制信号在板间距离50mm的传输功能。
[0020]2、本专利技术中的光发射组件可将18GHz带宽的微波信号调试成光信号，并通过光束整形，将其平行发射出去，并且在光发射组件中集成TEC及热敏电阻从而可以检测并控制LD芯片的工作温度；对应的，本专利技术中的光接收组件可将空间传输过来的光调制信号中的微波信号解调出来，完成整个系统的光无线传输功能。
[0021]3、本专利技术采用光电集成和微组装技术，将芯片、元件之间进行键合互连，实现该系统的器件化和轻薄化，产品整体高度不超过5mm，可实现同层水平无线光传输和垂直无线光传输。
[0022]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
[0023]图1是本专利技术一种板间微波光无线传输系统的结构示意图。
[0024]图2是本专利技术中光发射组件的内部结构示意图。
[0025]图3是本专利技术中光接收组件的内部结构示意图。
[0026]图中：1、发射端管壳，1
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1、第一金属管壳，1
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2、第一陶瓷部件，1
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3、出光口，2、TEC，3
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1、陶瓷基板，3
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2、MPD芯片，3
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3、LD芯片，3
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4、热敏电阻，4
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1、准直透镜，4
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2、空间隔离器，4
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3、第一蓝宝石光窗，5
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1、耦合透镜，5
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2、第二蓝宝石光窗，6
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1、PD芯片，6
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2、基板，6
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3、射频走线板，7、接收端管壳，7
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1、第二金属管壳，7
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2、第二陶瓷部件，7
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3、进光口。
具体实施方式
[0027]以下结合附图及较佳实施例作进一步的详细说明。
[0028]一种板间微波光无线传输系统的具体实施例如图1至图3，其包括光发射组件和光接收组件，可实现微波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种板间微波光无线传输系统，其特征在于：包括用于实现板间微波光信号传输的光发射组件和光接收组件，所述光发射组件包括前端具有出光口的发射端管壳、安装在发射端管壳内的陶瓷基板、集成在陶瓷基板上的LD芯片以及安装在发射端管壳内且位于LD芯片前端的准直透镜，准直透镜前端设有空间隔离器，发射端管壳内安装有罩盖并封堵所述出光口的第一蓝宝石光窗以使发射端管壳构成密封腔体；所述光接收组件包括前端具有进光口的接收端管壳、安装在接收端管壳内的耦合透镜、设于耦合透镜后端处的基板以及与基板电性相连的射频走线板，所述基板上集成有PD芯片，所述接收端管壳内安装有罩盖并封堵所述进光口的第二蓝宝石光窗以使接收端管壳构成密封腔体。2.根据权利要求1所述的一种板间微波光无线传输系统，其特征在于：所述发射端管壳包括第一金属管壳和密封贯穿第一金属管壳的第一陶瓷部件，接收端管壳包括第二金属管壳和密封贯穿第二金属管壳的第二陶瓷部件；其中，所述第一、第二金属管壳用于将对应的光发射组件及光接收组件固定在对应载板上；所述第一陶瓷部件内部设置多层埋线从而分别与发射端管壳外部的载板以及发射端管壳内部的陶瓷基板电性连接，所述第二陶瓷部件内部设置多层埋线从而分别与接收端管壳外部的载板以及接收端管壳内部的射频走线板电性连接。3.根据权利要求2所述的一种板间微波光无线传输系统，其特征在于：所述光发射组件和光接收组件均采用BOX封装的方式安装在载板上，第一、第二陶瓷部件通过金丝键合或柔板实现与对应载板的电气连接。4.根据权利要求1所述的一种板间微波光无线传输系统，其特征在于：第一、第二蓝宝石光窗...

【专利技术属性】
技术研发人员：左朋莎，刘朋，任欢，许利伟，张江帆，宋春峰，
申请(专利权)人：中航光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：