無源脈沖電光轉(zhuǎn)換器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了無源脈沖電光轉(zhuǎn)換器，包括電輸入接口、穩(wěn)壓限流單元、半導(dǎo)體光組件和光輸出接口，所述穩(wěn)壓限流單元和半導(dǎo)體光組件相連接，在穩(wěn)壓限流單元上還連接電輸入接口，在半導(dǎo)體光組件上還連接光輸出接口。本實(shí)用新型通過上述原理，實(shí)現(xiàn)將快前沿、幾伏到上百伏、幾十納秒到幾百納秒脈寬的高速快脈沖電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光脈沖信號(hào)，并且不會(huì)出現(xiàn)過沖和浪涌等問題。
【專利說明】無源脈沖電光轉(zhuǎn)換器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及高速快脈沖電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)領(lǐng)域，具體地，涉及無源脈沖電光轉(zhuǎn)換器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前通信領(lǐng)域的電光轉(zhuǎn)換器，是一種快速以太網(wǎng)，是一種針對(duì)數(shù)字電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的電光轉(zhuǎn)換器，目前，千兆網(wǎng)技術(shù)已成為新建網(wǎng)絡(luò)和改造的首選技術(shù)。許多高速數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)依靠光學(xué)收發(fā)器及類似裝置，通過光纖來傳輸和接收形式均為光學(xué)信號(hào)的數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。目前應(yīng)用于高速快脈沖電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)領(lǐng)域，是針對(duì)模擬電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的電光轉(zhuǎn)換器，不同于通信領(lǐng)域的光電通信所使用的電光轉(zhuǎn)換，目前國(guó)內(nèi)還未有相關(guān)產(chǎn)品報(bào)道和類似產(chǎn)品銷售。如何將快前沿、幾伏到上百伏、幾十納秒到幾百納秒脈寬的高速快脈沖電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光脈沖信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換是我們努力的方向。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供無源脈沖電光轉(zhuǎn)換器，該電光轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)將快前沿、幾伏到上百伏、幾十納秒到幾百納秒脈寬的高速快脈沖電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光脈沖信號(hào)，并且不會(huì)出現(xiàn)過沖和浪涌等問題。
[0004]本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:無源脈沖電光轉(zhuǎn)換器，包括電輸入接口、穩(wěn)壓限流單元、半導(dǎo)體光組件和光輸出接口，所述穩(wěn)壓限流單元和半導(dǎo)體光組件相連接，在穩(wěn)壓限流單元上還連接電輸入接口，在半導(dǎo)體光組件上還連接光輸出接口。
[0005]該電光轉(zhuǎn)換器提供了一個(gè)適合半導(dǎo)體光組件所需的電流，此電流涵蓋在高頻帶、幾伏或上百伏、幾十納秒或幾百納秒脈寬的高速快脈沖電信號(hào)較大的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，并且設(shè)置了穩(wěn)壓限流單元，對(duì)該電路進(jìn)行了限流、穩(wěn)壓等技術(shù)方案，解決能夠?qū)饨M件產(chǎn)生損壞的過沖、浪涌等問題。只要在提供了穩(wěn)定電流的條件下，即可通過半導(dǎo)體光器件實(shí)現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)了將快前沿、幾伏到上百伏、幾十納秒到幾百納秒脈寬的高速快脈沖電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光脈沖信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換。由于該產(chǎn)品注重小型化，因而導(dǎo)致所有器件都較為集中，器件功率較小，非常適合于高速快脈沖電信號(hào)的傳輸。
[0006]穩(wěn)壓限流單元主要防止浪涌對(duì)半導(dǎo)體光芯片的破壞和受損。浪涌是一種突發(fā)性的瞬間電脈沖，使半導(dǎo)體光芯片瞬時(shí)承受過電壓而造成PN結(jié)擊穿，在瞬時(shí)過電壓下的正向過電流所產(chǎn)生的光功率可以使解理面損傷。即使在數(shù)納秒的時(shí)間內(nèi)超過半導(dǎo)體光組件最大允許電流，也會(huì)使其破壞和受損。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)選方案如下:
[0008]所述半導(dǎo)體光組件包括光芯片、過渡環(huán)和陶瓷組件，其中光芯片管芯燒焊到光芯片管座上，帶有光芯片的光芯片管座、過渡環(huán)和陶瓷組件以同軸耦合方式裝配并焊接固定。電信號(hào)通過電輸入接口接入穩(wěn)壓限流單元，輸出合適電壓電流并對(duì)半導(dǎo)體光組件供電，半導(dǎo)體光芯片受激發(fā)射激光，光束通過透鏡聚焦作用，與陶瓷組件中經(jīng)單模光纖耦合輸出激光。
[0009]所述光芯片引腳插入電連接管座的插孔內(nèi)。使穩(wěn)壓限流單元能夠給半導(dǎo)體光組件供給穩(wěn)定的電壓，進(jìn)行限流、穩(wěn)壓，避免出現(xiàn)對(duì)光組件產(chǎn)生損壞的過沖、浪涌等問題。
[0010]所述陶瓷組件插入FC管座內(nèi)，陶瓷組件與過渡環(huán)之間為無縫焊接。保證輸出光功率為最大。
[0011]所述光芯片管座為T056管座，光芯片管座與過渡環(huán)之間為無縫焊接。保證輸出光功率為最大。
[0012]所述穩(wěn)壓限流單元包括依次連接的限流電阻R和電連接管座，在限流電阻R和電連接管座的公共端上還連接穩(wěn)壓二極管D。
[0013]所述電輸入接口為BNC接口。BNC接口可以讓高頻信號(hào)互相間干擾減少，可達(dá)到最佳信號(hào)響應(yīng)效果。此外，由于BNC接口的特殊設(shè)計(jì)，連接非常緊，不必?fù)?dān)心接口松動(dòng)而產(chǎn)生接觸不良的情況發(fā)生。
[0014]綜上，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015]1、本實(shí)用新型通過設(shè)置一個(gè)半導(dǎo)體光組件，并且能夠?yàn)榘雽?dǎo)體光組件提供所需的電流，此電流涵蓋在高頻帶、幾伏或上百伏、幾十納秒或幾百納秒脈寬的高速快脈沖電信號(hào)較大的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，還能對(duì)該電路進(jìn)行限流、穩(wěn)壓等技術(shù)方案，解決能夠?qū)饨M件產(chǎn)生損壞的過沖、浪涌等問題，實(shí)現(xiàn)將快前沿、幾伏到上百伏、幾十納秒到幾百納秒脈寬的高速快脈沖電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光脈沖信號(hào)。
[0016]2、穩(wěn)壓限流單元主要防止浪涌對(duì)半導(dǎo)體光芯片的破壞和受損，即使在數(shù)納秒的時(shí)間內(nèi)超過半導(dǎo)體光組件最大允許電流，也會(huì)使其破壞和受損。
[0017]3、陶瓷組件與過渡環(huán)之間為無縫焊接，光芯片管座與過渡環(huán)之間為無縫焊接，保證輸出光功率為最大。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的原理框圖；
[0019]圖2是圖1中穩(wěn)壓限流單元的原理圖；
[0020]圖3是圖1中半導(dǎo)體光組件的原理框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地的詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0022]實(shí)施例1:
[0023]如圖1-3所示，本實(shí)用新型包括電輸入接口、穩(wěn)壓限流單元、半導(dǎo)體光組件和光輸出接口，穩(wěn)壓限流單元和半導(dǎo)體光組件相連接，在穩(wěn)壓限流單元上還連接電輸入接口，在半導(dǎo)體光組件上還連接光輸出接口。
[0024]該電光轉(zhuǎn)換器提供了一個(gè)適合半導(dǎo)體光組件所需的電流，此電流涵蓋在高頻帶、幾伏或上百伏、幾十納秒或幾百納秒脈寬的高速快脈沖電信號(hào)較大的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，并且設(shè)置了穩(wěn)壓限流單元，對(duì)該電路進(jìn)行了限流、穩(wěn)壓等技術(shù)方案，解決能夠?qū)饨M件產(chǎn)生損壞的過沖、浪涌等問題。只要在提供了穩(wěn)定電流的條件下，即可通過半導(dǎo)體光器件實(shí)現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)了將快前沿、幾伏到上百伏、幾十納秒到幾百納秒脈寬的高速快脈沖電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光脈沖信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換。由于該產(chǎn)品注重小型化，因而導(dǎo)致所有器件都較為集中，器件功率較小，非常適合于高速快脈沖電信號(hào)的傳輸。
[0025]穩(wěn)壓限流單元主要防止浪涌對(duì)半導(dǎo)體光芯片的破壞和受損。浪涌是一種突發(fā)性的瞬間電脈沖，使半導(dǎo)體光芯片瞬時(shí)承受過電壓而可是PN結(jié)擊穿，在瞬時(shí)過電壓下的正向過電流所產(chǎn)生的光功率可以使解理面損傷。即使在數(shù)納秒的時(shí)間內(nèi)超過半導(dǎo)體光組件最大允許電流，也會(huì)使其破壞和受損。
[0026]實(shí)施例2:
[0027]本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上優(yōu)選具體結(jié)構(gòu)如下:半導(dǎo)體光組件包括光芯片、過渡環(huán)和陶瓷組件，其中光芯片管芯燒焊到光芯片管座上，帶有光芯片的光芯片管座、過渡環(huán)和陶瓷組件以同軸耦合方式裝配并焊接固定。光芯片引腳插入電連接管座的插孔內(nèi)。陶瓷組件插入FC管座內(nèi)，陶瓷組件與過渡環(huán)之間為無縫焊接。光芯片管座為T056管座，光芯片管座與過渡環(huán)之間為無縫焊接。
[0028]在進(jìn)行半導(dǎo)體光組件安裝時(shí)，首先將光芯片管芯燒焊到T056管座上，用定位夾具將陶瓷管和陶瓷芯按安裝尺寸，裝配到FC管座內(nèi)，并上膠固定。以同軸式耦合的方式將帶有光芯片的光芯片管座、過渡環(huán)、陶瓷組件在耦合臺(tái)上裝配好，保證過渡環(huán)和管座之間不能產(chǎn)生縫隙，經(jīng)測(cè)試使得輸出光功率為最大后，依次將過渡環(huán)和管座、過渡環(huán)和陶瓷組件焊接固定。
[0029]電信號(hào)通過電輸入接口接入穩(wěn)壓限流單元，輸出合適電壓電流并對(duì)半導(dǎo)體光組件供電，半導(dǎo)體光芯片受激發(fā)射激光，光束通過透鏡聚焦作用，與陶瓷組件中經(jīng)單模光纖耦合輸出激光。其中輸入的電信號(hào)單次電脈沖幅度、脈寬不可過大，輸入單次脈沖幅度范圍在3-100V之間，輸入單次電脈沖寬度范圍在50-500ns之間，以免損壞內(nèi)部光器件。輸入的電信號(hào)不能為負(fù)極性脈沖電信號(hào)，也不能接入連續(xù)周期脈沖信號(hào)。
[0030]實(shí)施例3:
[0031]本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上優(yōu)選具體結(jié)構(gòu)如下:穩(wěn)壓限流單元包括依次連接的限流電阻R和電連接管座，在限流電阻R和電連接管座的公共端上還連接穩(wěn)壓二極管D。其中的限流電阻R的阻值在100-200歐之間，穩(wěn)壓二極管D的穩(wěn)壓范圍在3-80V之間，該范圍值已能滿足電流在高頻帶、幾伏或上百伏、幾十納秒或幾百納秒脈寬的高速快脈沖電信號(hào)較大的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的限流、穩(wěn)壓作用，避免對(duì)光組件產(chǎn)生損壞的過沖、浪涌等問題。
[0032]電輸入接口為BNC接口。BNC接口可以讓視頻信號(hào)互相間干擾減少，可達(dá)到最佳信號(hào)響應(yīng)效果。此外，由于BNC接口的特殊設(shè)計(jì)，連接非常緊，不必?fù)?dān)心接口松動(dòng)而產(chǎn)生接觸不良的情況發(fā)生。
[0033]如上所述，可較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
【權(quán)利要求】
1.無源脈沖電光轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括電輸入接口、穩(wěn)壓限流單元、半導(dǎo)體光組件和光輸出接口，所述穩(wěn)壓限流單元和半導(dǎo)體光組件相連接，在穩(wěn)壓限流單元上還連接電輸入接口，在半導(dǎo)體光組件上還連接光輸出接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源脈沖電光轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述半導(dǎo)體光組件包括光芯片、過渡環(huán)和陶瓷組件，其中光芯片管芯燒焊到光芯片管座上，帶有光芯片的光芯片管座、過渡環(huán)和陶瓷組件以同軸耦合方式裝配并焊接固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無源脈沖電光轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述光芯片引腳插入電連接管座的插孔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無源脈沖電光轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述陶瓷組件插入FC管座內(nèi)，陶瓷組件與過渡環(huán)之間為無縫焊接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無源脈沖電光轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述光芯片管座為T056管座，光芯片管座與過渡環(huán)之間為無縫焊接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源脈沖電光轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述穩(wěn)壓限流單元包括依次連接的限流電阻R和電連接管座，在限流電阻R和電連接管座的公共端上還連接穩(wěn)壓二極管D。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源脈沖電光轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述電輸入接口為BNC接□。
【文檔編號(hào)】H04B10/40GK204103921SQ201420616587
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】李龍, 馬福陽(yáng), 鄧光華, 劉瀟 申請(qǐng)人:綿陽(yáng)冠瑞科技有限責(zé)任公司