超紧凑四通道混合集成ROSA基于三维微波电路设计

"该文展示了基于三维微波电路设计的超紧凑四通道混合集成接收光子子组件（ROSA），其尺寸仅为23.3 mm × 6.0 mm × 6.5 mm。ROSA由平面光波电路（PLC）阵列波导光栅（AWG）芯片、顶部照明的正向内负型光电探测器阵列芯片和专为紧凑封装设计的三维微波电路组成。每个传输通道的-3dB带宽高达20GHz，最大响应速度为10GHz，插损小于6dB，具有良好的线性性能和低噪声系数。这种小型化ROSA的设计和实现，对于高密度光通信系统的进一步发展具有重要意义。" 本文详细介绍了在光学通信领域的一项创新成果，即一种超紧凑型四通道混合集成接收光子子组件（ROSA）。ROSA是光通信系统中的关键组件，它负责将光信号转换为电信号。在这个研究中，科研团队成功地将平面光波电路（PLC）阵列波导光栅（AWG）、顶部照明的正向内负型光电探测器阵列芯片以及三维微波电路结合在一起，实现了小型化设计。 平面光波电路（PLC）阵列波导光栅（AWG）是一种广泛用于光分复用和合束的器件，它利用光的波导原理对不同波长的光进行分离或合成。在本文中，PLC AWG芯片被用于接收来自多个传输通道的光信号，并进行初步的波长分拣。 顶部照明的正向内负型光电探测器阵列芯片是ROSA的核心部分，它能够将接收到的光信号转化为电信号。这种光电探测器因其特殊的结构设计，能够在保持高灵敏度的同时，实现快速响应。 三维微波电路则扮演了连接和信号处理的角色，它针对紧凑封装进行了特殊设计，确保了整个ROSA系统的微小尺寸。这种微波电路的使用，使得ROSA在保持高性能的同时，显著减小了体积，适应了高密度光通信系统的需求。 每个传输通道的-3dB带宽达到20GHz，意味着ROSA能有效处理宽频率范围内的信号，这在高速光通信系统中至关重要。此外，ROSA的最大响应速度为10GHz，表明它具有良好的高频响应能力。插损小于6dB，意味着信号在转换过程中损失较小，而低噪声系数则保证了信号的信噪比，从而提升了整体通信质量。 这项技术的创新之处在于将多种复杂组件集成在一个极小的空间内，实现了高性能与小型化的完美结合。这样的ROSA设计对于推动未来高密度、高带宽的光通信系统的发展具有重大的理论与实践价值。