光芯片简介
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1、光芯片简介一、光通讯芯片原理光芯片是光器件核心元器件。在光器件中，光芯片用于光电信号的转换，是核心元器件。根据种类不同，可分为有源光芯片和无源光芯片，有源光芯片又分为激光器芯片（发射端）和探测器芯片（接收端）。在发射端，光发射模块将电信号（0/1二进制码）转换成光信号（0对应于无光、1对应于有光）；在接收端，将光信号还原为电信号，导入电子设备。因此，光芯片的性能与传输速率直接决定了光纤通信系统的传输效率。其中，激光器芯片价值占比大，技术壁垒高，是光芯片中的“明珠”。二、 激光器芯片分类 根据基板（衬底）材料的不同，可将激光器芯片分为磷化铟（InP）、砷化镓（GaAs）、硅基（Si）等种类。核心光芯片主要应用于光通信系统的发射端。鉴于光芯片主要依附于激光器，可以根据不同类型的激光器对光芯片作如下分类：1、按发光类型，分为面发射与边发射。其中，面发射型激光主要为VCSEL（垂直腔面发射激光器）；边发射型激光种类较多，包括 FP（FabryProt，法布里-珀罗激光器）、DFB（Distributed Feedback Laser, 分布反馈式激光器）以及EML（Electroabsorpt
2、ion Modulated Laser，电吸收调制激光器）等。2、按调制类型，分为直接调制与外调制。其中，直接调制（DML，Directly ModulatedLaser）由电路直接控制激光的开关，其中最常见的是DFB。外调制则由外电路控制激光的开与关，其中较为常见的是在DFB激光器上添加电吸收调制器 EAM，形成EML。三、核心激光芯片 随着传统的 FP 激光器芯片（损耗较大，传输距离短）在光通信领域的应用逐渐收窄，核心激光芯片主要有三种：DFB、EML和VCSEL：1、 DFB是最常用的直接调制激光器，是在FP的基础上通过内置布拉格光栅，使激光呈高度单色性，降低损耗，提升传输距离。目前，DFB激光主要应用于中长距离传输，主要应用场景包括：FTTx 接入网、传输网、无线基站、数据中心内部互联等。2、 EML激光通过在DFB的基础上增加电吸收片（EAM）作为外调制器，啁啾与色散性能均优于 DFB，更适用于长距离传输。EML的主要应用场景主要有：高速率、远距离的电信骨干网、城域网和数据中心互联（DCI网络）。 3、VCSEL具有单纵模、圆形输出光斑、价格低廉和易于集成等特点，但发光传输距离较短，适用于500m内的短距离传输。主要应用场景有：数据中心内部、消费电子领域（3D ）。
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