一种直调式光电转换装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种直调式光电转换装置，涉及光载射频技术领域。具体包括：微波接入端口；激光器芯片，用于产生激光；阻抗匹配组件，设于所述微波接入端口和激光器芯片之间，用于将微波接入端口输入的微波阻抗调整至与激光器芯片的阻抗一致；以及激光放大器，设于所述激光器芯片的输出端和输出光纤的输入端之间，用于提高激光器芯片输出激光的输出功率。旨在在完成微波源与激光器芯片之间阻抗匹配之后，提高已经完成调制的激光的输出功率。提高已经完成调制的激光的输出功率。提高已经完成调制的激光的输出功率。

【技术实现步骤摘要】
一种直调式光电转换装置


[0001]本技术涉及光载射频
，特别涉及一种直调式光电转换装置。

技术介绍

[0002]微波光传输链路与传统的电传输链路相比，具有高频、高带宽、传输损耗小、重量轻、抗电磁干扰能力强等优点，在雷达、电子对抗、军事通信领域得到广泛应用。光通信系统中，将包含信息的电信号加载到光载波的过程称为光调制。光载波的强度、频率、相位等参数均可以携带信号，从而形成不同的调制格式，其中以光载波的强度作为对象进行调制，调制的方式有两种：一种是直接调制，一种是外调制。直接调制相比外调制，具有体积小、功耗低、成本低等优点，但是微波输入和激光器芯片之间通常会存在不同的阻抗，由于阻抗不匹配，部分微波信号会被反射回到微波源端，从而降低了传输效率和信号质量。
[0003]为了解决上述技术问题，中国专利CN110780398A于2020年02月11日公开了一种直调模拟电光转换集成组件，包括：微波芯片、高速激光器芯片、微波匹配网络、温度调控单元、耦合透镜、控制电路单元、射频输入端口和光学输出端口，并通过微组装工艺实现混合一体化集成装配在屏蔽壳体中；所述射频输入端口、微波芯片、微波匹配网络和高速激光器芯片依次通过引线方式实现电信号互连；所述高速激光器芯片、耦合透镜和光学输出端口之间依次通过光学空间耦合方式实现光信号后互联；所述控制电路单元分别与温度调控单元、高速激光器芯片、微波芯片单元通过引线方式实现信号互连。其通过微波匹配网络实现微波源端激光器芯片之间的阻抗匹配，来降低反射损耗和信号衰减的问题，但是其已经完成调制的光信号输出功率较弱，其信噪比也会相应下降。信噪比下降会使得信号质量下降，从而影响系统的性能和可靠性。同时，也会使得光信号的传输距离大大缩短。
[0004]因此，在完成微波源与激光器芯片之间阻抗匹配之后，如何提高已经完成调制的激光的输出功率，成为了亟待解决的技术难题。

技术实现思路

[0005]本技术的主要目的是提供一种直调式光电转换装置，旨在在完成微波源与激光器芯片之间阻抗匹配之后，提高已经完成调制的激光的输出功率。
[0006]为了实现上述目的，本技术提出一种直调式光电转换装置，包括：
[0007]微波接入端口；
[0008]激光器芯片，用于产生激光；
[0009]阻抗匹配组件，设于所述微波接入端口和激光器芯片之间，用于将微波接入端口输入的微波阻抗调整至与激光器芯片的阻抗一致；以及
[0010]激光放大器，设于所述激光器芯片的输出端和输出光纤的输入端之间，用于提高激光器芯片输出激光的输出功率。
[0011]在本申请的一实施例中，所述阻抗匹配组件包括：
[0012]阻抗匹配基板，输入端连接于微波输入接口，输出端连接于激光器芯片，用于将微
波接入端口输入的微波阻抗调整至与激光器芯片的阻抗一致；和
[0013]热敏电阻，设于所述阻抗匹配基板上，用于监测激光器芯片和/或阻抗匹配基板的温度。
[0014]在本申请的一实施例中，所述阻抗匹配组件还包括：
[0015]弱信号光电探测芯片，连接于所述阻抗匹配基板，用于监测所述激光器芯片的输出激光功率。
[0016]在本申请的一实施例中，所述激光器芯片和激光放大器之间还设有用于对激光器芯片发出的激光进行准直的第一透镜组。
[0017]在本申请的一实施例中，所述激光器芯片的输出端与第一透镜组的输入端之间还设有限制激光单向传输的光隔离器。
[0018]在本申请的一实施例中，所述激光放大器的输出端与输出光纤的输入端之间还设有用于对激光放大器输出的激光进行聚焦的第二透镜组。
[0019]在本申请的一实施例中，所述输出光纤的输入端设有用于支撑光纤的光纤支架。
[0020]采用上述技术方案，通过微波接入端口将微波接入，微波接入之后通过阻抗匹配网络将接入后的微波的阻抗调整至与激光芯片的阻抗相互匹配，由于接入的微波阻抗与激光芯片的阻抗相同，有效的避免了微波信号与激光器芯片之间因阻抗不匹配所带来的微波信号会在两个接口之间发生反射的问题，提高了微波信号的接入强度，在激光器芯片根据微波信号完成激光的直接调制之后，通过激光放大器对完成调制的激光进行放大，可以实现激光信号放大和激光信号的光功率补偿，提高光通信系统的传输距离和传输质量。结构简单，便于实施。
附图说明
[0021]下面结合具体实施例和附图对本技术进行详细的说明，其中：
[0022]图1为本技术第一种实施例的结构示意图；
[0023]10、微波接入端口；20、阻抗匹配基板；30、激光器芯片；40、激光放大器；50、热敏电阻；60、弱信号光电探测芯片；70、第一透镜组；80、弱信号光电探测芯片；90、第二透镜组；110、输出光纤。
具体实施方式
[0024]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚，以下结合附图和实施例对本技术进行详细的说明。应当理解，以下具体实施例仅用以解释本技术，并不对本技术构成限制。
[0025]为了实现上述目的，本技术提出一种直调式光电转换装置，包括：
[0026]微波接入端口10；
[0027]激光器芯片30，用于产生激光；
[0028]阻抗匹配组件，设于所述微波接入端口10和激光器芯片30之间，用于将微波接入端口10输入的微波的阻抗调整至与激光器芯片30的阻抗一致；以及
[0029]激光放大器40，设于所述激光器芯片30的输出端和输出光纤110的输入端之间，用于提高激光器芯片30输出激光的输出功率。
[0030]具体的，一种直调式光电转换装置，包括微波接入端口10、激光器芯片30、阻抗匹配组件、以及激光放大器40。
[0031]其中，微波接入端口10其主要作用是实现信号的传输和转换，微波接入端口10的类型包括SMA(SubMiniature version A)类型、N行接口、TNC接口等等。
[0032]激光器芯片30是指半导体激光器芯片30，也称为激光二极管。它是一种基于半导体材料的电光转换器件，其通过注入电流来激发半导体材料中的电子和空穴，从而实现放射性复合并释放出光子，产生激光。采用半导体激光器芯片30具有体积小、功耗低、效率高、调制速度快等优点。
[0033]将微波接入端口10的微波信号加载到激光器芯片30的电极上，直接改变激光器芯片30的折射率，从而实现激光的强度调制。
[0034]具体来说，当微波信号被加载到激光器芯片30的电极上时，会在电极周围形成一个电场。这个电场会改变激光器芯片30的折射率，从而改变激光器芯片30中的电场分布和光场传输特性，最终实现激光的强度调制。
[0035]直接调制的优点是调制速度快、调制深度大、带宽宽等优点。由于直接调制不需要额外的光学器件，可以实现高速、宽带的光电调制。此外，直接调制还可以减少系统的复杂度和成本，提高系统的稳定性和可靠性。
[0036]为了避免微波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直调式光电转换装置，其特征在于，包括：微波接入端口；激光器芯片，用于产生激光；阻抗匹配组件，设于所述微波接入端口和激光器芯片之间，用于将微波接入端口输入的微波阻抗调整至与激光器芯片的阻抗一致；以及激光放大器，设于所述激光器芯片的输出端和输出光纤的输入端之间，用于提高激光器芯片输出激光的输出功率。2.如权利要求1所述的直调式光电转换装置，其特征在于，所述阻抗匹配组件包括：阻抗匹配基板，输入端连接于微波输入接口，输出端连接于激光器芯片，用于将微波接入端口输入的微波阻抗调整至与激光器芯片的阻抗一致；和热敏电阻，设于所述阻抗匹配基板上，用于监测激光器芯片和/或阻抗匹配基板的温度。3.如权利要求2所述的直调式光电转换装置，其特征在于，所述阻抗匹...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鹏毅，吴洋，乔鹏飞，左标，李子祥，刘金鹏，李鸿高，刘俊夫，李韬，姚宗影，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十三研究所，
类型：新型
国别省市：