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LC插针接插件设计指南Q/WHGZY武汉华工正源光子技术有限公司企业标准Q/WHGZY002-2010L C R e c e p t a c l e光插针组件技术标准2010-04-XX发布 2010-04-XX实施武汉华工正源光子技术有限公司发布前言本标准中附录A为资料性附录。
本标准由武汉华工正源光子技术有限公司开发部提出。
本标准由武汉华工正源光子技术有限公司批准。
本标准由武汉华工正源光子技术有限公司开发部起草。
本标准主要起草人：本标准2010年3月xx日首次发布。
光器件用插针技术要求1目的本规范适用于华工正源光子的光纤插针，插针组件，套筒系列的参考标准2范围本指南规定了ＳＣ／ＴＯＳＡ、ＳＣ／ＲＯＳＡ、ＬＣ／ＴＯＳＡ、ＬＣ／ＲＯＳＡ光器件用的插针产品的技术要求，检测项目和检验方法，适用于光器件用插针设计、采购、认证、使用的依据。
3引用标准下列标准所包含的条文，通过在本指南中引用而构成相关的条文。
本指南在使用时，所参考标准均有效。
所有标准都都在技术中心的电脑中共享，本指南参考所列标准都为通信行业最新标准，另本指南仅能做为依据，不做为标准。
GB l91-2000 包装储运图示标志（eqv ISO 780:1997）YDT 896-1997 FCAPC型光纤活动连接器技术条件YDT 1198-2002 光纤活动连接器插针体技术要求YDT 1272[1].1-2003 光纤活动连接器第一部分：LC型YDT 1272[1].3-2005 光纤活动连接器第3部分：SC型YDT 1812.2-2009 10Gbits 同轴连接型光发射组件（TOSA）和同轴连接型光接收组件（ROSA）技术要求及测试方法第2部分：10Gbits 有制冷TOSAYDT 1812[1].1-2008 10 Gbits同轴连接型光发射组件（TOSA）和同轴连接型光接收组件（ROSA）技术要求及测试方法第1部分：10 Gbits无制冷TOSA.YDT 1812[1].2 10 Gbits同轴连接型光发射组件（TOSA）和同轴连接型光接收组件（ROSA）技术要求及测试方法第2部分：10 Gbits有制冷TOSA-2009YDT 1812[1].3-2008 10Gbits同轴连接型光发射组件（TOSA）和同轴连接型光接收组件（ROSA）技术要求及测试方法第3部分：10GbitsROSA.pdfGB/T 2423.10-1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Fc: 振动（正弦波）实验方法GB 2828–87 逐批检查计数抽样程序及抽样表GB/T 6388-1986 运输包装收发货标志YD/T282—2000 通信设备可靠性通用试验方法4定义Fiber Stub: 短光纤插针Fiber Stub Assembly：带金属座的光纤插针Receptacle ：光器件用插针接口组件Sleeve ：二氧化锆的陶瓷套筒陶瓷体光纤——插针体外径：2.4990±0.0003mm （或对LC、MU:1.2490±0.0003mm）——光纤纤芯与插针体同轴度误差：＜0.1um——光纤与插针体的角对中误差：＜0.2°——插针体凸球面的球芯偏移度：＜30um——插针体凸球面曲率半径：10~25mm（APC：5~12mm）——插针体端面光纤凹陷量：0.05um（UPC：0.1um）——APC角度规范：8°±0.5°、6°±0.5°、4°±0.5°——APC 预留尺寸SC <0.8mm 、LC< 0.3mm若厂家提供的产品与正源公司提供的采购图纸不符，应得到研发单位书面确认。
有源光器件的结构和封装目录1有源光器件的分类 (5)2有源光器件的封装结构 (5)2.1光发送器件的封装结构 (6)2.1.1同轴型光发送器件的封装结构 (7)2.1.2蝶形光发送器件的封装结构 (7)2.2光接收器件的封装结构 (8)2.2.1同轴型光接收器件的封装结构 (8)2.2.2蝶形光接收器件的封装结构 (9)2.3光收发一体模块的封装结构 (9)2.3.11×9和2×9大封装光收发一体模块 (9)2.3.2GBIC（Gigabit Interface Converter）光收发一体模块 (10)2.3.3SFF（Small Form Factor）小封装光收发一体模块 (11)2.3.4SFP（Small Form Factor Pluggable）小型可插拔式光收发一体模块 (12)2.3.5光收发模块的子部件 (12)3有源光器件的外壳 (14)3.1机械及环境保护 (14)3.2热传递 (14)3.3电通路 (15)3.3.1玻璃密封引脚 (15)3.3.2单层陶瓷 (15)3.3.3多层陶瓷 (16)3.3.4同轴连接器 (16)3.4光通路 (17)3.5几种封装外壳的制作工艺和电特性实例 (18)3.5.1小型双列直插封装（MiniDIL） (18)3.5.2多层陶瓷蝶形封装（Multilayer ceramic butterfly type packages） (19)3.5.3射频连接器型封装 (20)4有源光器件的耦合和对准 (20)4.1耦合方式 (20)4.1.1直接耦合 (21)4.1.2透镜耦合 (22)4.2对准技术 (22)4.2.1同轴型器件的对准 (22)4.2.2双透镜系统的对准 (23)4.2.3直接耦合的对准 (23)5有源光器件的其它组件/子装配 (23)5.1透镜 (23)5.2热电制冷器（TEC） (24)5.3底座 (25)5.4激光器管芯和背光管组件 (25)6有源光器件的封装材料 (26)6.1胶 (26)6.2焊锡 (27)6.3搪瓷或低温玻璃 (27)6.4铜焊 (28)7附录：参考资料清单 (28)有源光器件的结构和封装关键词：有源光器件、材料、封装摘要：本文对光发送器件、光接收器件以及光收发一体模块等有源光器件的封装类型、材料、结构和电特性等各个方面进行了研究，给出了详细研究结果。
TOSA ROSA基本认识什么是TO SATOSA是一种光发射器件，其功能是把电信号转换为光信号半导体激光器LD分类•半导体激光器1＞法布里■珀罗型激光器F-P LD2、分布反馈激光器DFB LD3、分布B「agg反射型激光器DBR LD4、量子阱激光器QWLD5、垂直腔面发射激光器VCSEL半导体激光器LD•:•激光器被视为20世纪的三大发明（还有半导体和原子能）之一，特别是半导体激光器LD倍受重视。
❖光纤通信中最常用的光源是半导体激光器LD 和发光二极管LEDo♦主要差别：住发光二极管输出非相干光；住半导体激光器输出相干光。
发光二极管LED•:•对于光纤通信系统，如果使用多模光纤且信息比特率在100〜200Mb/s以下，同时只要求几十微瓦的输入光功率，那么LED是可选用的最佳光源。
•比起半导体激光器，因为LED不需要热稳定和光稳定电路，所以LED的驱动电路相对简单，另外其制作成本低、产量高。
发光二极管LED•LED的主要工作原理对应光的自发发射过程, 因而是一种非相干光源。
•LED发射光的谱线较宽、方向性较差，本身的响应速度又较慢，所以只适用于速率较低的通信系统。
•:•在高速、大容量的光纤通信系统中主要采用半导体激光器作光源。
半导体激光器LD❖半导体激光器的优点：尺寸小，耦合效率高，响应速度快，波长和尺寸与光纤尺寸适配，可直接调制，相干性好。
❖按结构分类：F-P LD、DFB LD、DBR LD、QW LD、VCSEL❖按性能分类：低阈值LD、超高速LD、动态单模LD、大功率LD❖按波长分类：光接收管芯可分为：850nm和"00T650nm通用；激光器管芯可分为：850nm, 1310nm,1490nm, 1550nm以及CWDM管芯；半导体激光器的工作特性♦激光器件的绝对最大额定值：住光输出功率（P。
和Pf）:从一个未损伤器件可辐射出的最大连续光输出功率。
P。
是从器件端面输出的光功率，Pf是从带有尾纤器件输出的光功率。
光模块的⼀些基础知识⼀、光模块的构成：有发射激（TOSA),接受（ROSSA) 线路板 IC 外部配件⼆、光模块接⼝分为FC型、SC型、LC型、ST型和FTRJ型。
三、光收发⼀体模块分类按照速率分：以太⽹应⽤的100Base（百兆）、1000Base（千兆）、10GE SDH应⽤的155M、622M、2.5G、10G按照封装分：1×9、SFF、SFP、GBIC SFP XFP X2 XENPAK1×9封装--焊接型光模块，⼀般速率有52M/155M/622M/1.25G，多采⽤SC接⼝SFF封装--焊接⼩封装光模块，⼀般速率有155M/622M/1.25G/2.25G/4.25G，多采⽤LC接⼝GBIC封装--热插拔千兆接⼝光模块，采⽤SC接⼝SFP封装--热插拔⼩封装模块，⽬前最⾼数率可达155M/622M/1.25G/2.125G/4.25G/8G/10G，多采⽤LC接⼝XENPAK封装--应⽤在万兆以太⽹，采⽤SC接⼝XFP封装--10G光模块，可⽤在万兆以太⽹，SONET等多种系统，多采⽤LC接⼝四、按照激光类型分：LED、VCSEL、FP LD、DFB LD按照发射波长分：850nm、1310nm、1550nm等等按照使⽤⽅式分：⾮热插拔（1×9、SFF），可热插拔（GBIC、SFP、XENPAK、XFP）五、光纤模块⼜分单模和多模单模光纤使⽤的光波长为1310nm或1550 nm。
单模光纤的尺⼨为9-10/125µm 它的传输距离⼀般 10KM 20kM 40KM 70KM 120KM多模光纤使⽤的光波长多为850 nm或1310nm.多模光纤50/125µm或62.5/125µm两种，它的传输距离也不⼀样，⼀般千兆环境下50/125µm线可传输550M,62.5/125µm只可以传送330M。
(2KM 550M)从颜⾊上可以区分单模光纤和多模光纤。
TOSA/ROSA基本原理一. 工司简介本公司属于主动元件厂，建构于OSA完整光通讯产品之下，生产之产品有別于被动无源之产品。
目前厂内所生产之产品包括有:MM TOSA: LC TYPE 、SC TYPEMM ROSA: LC TYPE 、SC TYPEHDMI BOSA型式包含有LEN CAP与FLAT WINDOWS，传输速率可满足155M~4G。
二:光1.光可分光线和光束两个种类:光线:光线可认为是由许多光子(Photon)所成的集合,就好像是一粒一粒的光子做串成的一条长线.光束: 光束可认为是光线所组成的集合,它是由很多条光线汇集而成的光线束.2.光的速度光的速度我们常用的是用字母C来表示光在真空中的速度.C=3*108Km/S光的传输速度=每秒钟可传输3*10^8公里三．产品介绍产品由To-can与Barrel Housing组成.a:TO-canb:Barrel Housing1.TOSATransmit Optical Sub-Assembly 发射光学次零组件2.TOSA发光原理3.特性LD: Laser Diode 激发二极管雷射焊接:DFB LD;FP LD(主要是SM产品)SM光纤的纤心9um长距离传输(10Km~100Km)FP LD 10~40KmDFB LD 40Km以上FP:FP激光器是以FP腔为谐振腔，发出多纵摸相干光的半导体发光器。
使用于长距离通讯.DFP：DFP激光器是在FP激光器的基础上用光栅虑光器件只有一个纵摸输出. 使用于长距离通讯. 多用在1550nm.膠封:VCSEL;LED(主要是MM产品)VCSEL产品，其全名为垂直共振腔表面放射激光(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)，简称面射型激光，是光纤通讯所采用的光源之一。
MM光纤的纤心50um传输距离在2Km之內VCSEL=850nm(頻寬窄)LED=1310nm(頻寬寬)LED:未经谐振输出，发非相干光的半导体发光器件又可称发光管.在制造难易度上SM比MM的难度较高,所以SM使用雷射焊接4.TOSA种类155M LED MM LC TOSA155M LED MM SC TOSA1.25G VCSEL Ball Lens MM SC TOSA1.25G VCSEL Ball Lens MM LC TOSA2.5G VCSEL Ball Lens MM SC TOSA2.5G VCSEL Ball Lens MM LC TOSA2.5G VCSEL Flat Windows MM SC TOSA2.5G VCSEL Flat Windows MM LC TOSA主要測試項目LIV测试: 是为了确定VCSEL工作特性而进行的一系列测量[光强度（L）－电流（I）－电压（V）] 。
TOSA基础知识培训TOSA=T ransmitter Optical Sub Assembly1、TOSA 的组成激光器、插芯、套筒、(金属)结构件1）激光器：是把电信号变成光信号的器件，在光纤通信中占有重要的地位。
性能好、寿命长、使用方便的光源是保证光纤通信可靠工作的关键。
光纤通信对光源的基本要求有如下几个方面：首先，光源发光的峰值波长应在光纤的低损耗窗口之内，要求材料色散较小。
其次，光源输出功率必须足够大，入纤功率一般应在10微瓦到数毫瓦之间。
第三，光源具有高度可靠性，工作寿命至少在10万小时以上才能满足光纤通信工程的需要。
第四，光源的输出光谱不能太宽以利于传高速脉冲。
第五，光源应便于调制，调制速率应能适应系统的要求。
第六，电－光转换效率不应太低，否则会导致器件严重发热和缩短寿命。
第七，光源应省电，光源的体积、重量不应太大。
主要性能指标体现在：Ith (阀值电流) 、光输出功率Pout(斜率)、光谱宽度、响应中心波长、背光监视电流、PD暗电流等光电器件类型半导体发光器件有三大类：发光管、FP激光器、DBF激光器，下面分别介绍三类器件的特点：发光管（LED）未经谐振输出，发非相干光的半导体发光器件称为发光管。
发光管的特点：输出光功率低、发散角大、光谱宽、调制速率低、价格低廉，适合于短距离通信。
FP激光器FP激光器是以FP腔为谐振腔，发出多纵模相干光的半导体发光器件。
这类器件的特点；输出光功率大、发散角较小、光谱较窄、调制速率高，适合于较长距离通信。
DFB激光器DFB激光器是在FP激光器的基础上采用光栅虑光器件使器件只有一个纵模输出，此类器件的特点：输出光功率大、发散角较小、光谱极窄、调制速率高，适合于长距离通信DFB激光器有以下性能参数：工作波长：激光器发出光谱的中心波长。
边模抑制比：激光器工作主模与最大边模的功率比。
-20dB光谱宽度：由激光器输出光谱的最高点降低20dB处光谱宽度。
阈值电流：当器件的工作电流超过阈值电流时激光器发出相干性很好的激光。
