LCP材质传输线介绍

       实现TO-CAN型EML模块的40Gb / s操作提出了挑战，因为难以在CAN模块中的整个传输线上获得电阻抗匹配。在这项工作中，使用先前开发的1.3-和1.55-μm EML，并成功演示了低成本TO-CAN模块以40 Gb / s的速度运行，该模块采用了基于硼硅酸盐（BS）玻璃的同轴线的新颖技术，该同轴线与K连接器玻璃珠兼容由Anritsu和基于液晶聚合物（LCP）的RF产品线提供。据所知，这项工作是40 Gb / s TO-CAN EML模块的首次演示。

模块设计与结构

       它由嵌入在CAN阀杆中的基于BS玻璃的同轴线，微带传输线（MSL），键合线，将EML芯片键合至50 Ω终端电阻和电容器串联。图1（b）显示了已制造的TO-CAN模块的照片。CAN接头的直径为7.4 mm。使用TO-CAN模块完成EML的40 Gbs操作的关键是最大程度地减少传输线连接接口处的阻抗失配，该失配会导致严重的与频率相关的RF回波和传输损耗。

        专注于优化柔性印刷电路（FPC）和RF引脚之间的连接接口，包括它们之间的焊接。如图2（a）所示，将FPC的RF线以直线方式焊接至封装的RF引脚。因为在40 Gb / s时的阻抗匹配比在10 Gb / s时的阻抗匹配更为严重，所以用于常规10 Gb / s射频线的直角RF线连接接口会导致RF回波和传输损耗。直线连接优于直角连接，因为后者引起的RF反射较小（应该是更大吧？？）。还设计了无气隙的连接接口。RF引脚和FPC之间的气隙会将阻抗移至更高的值。因此，在没有气隙的情况下连接了FPC和RF引脚。

       将LCP材料用于MSL和FPC基板。LCP的优势在于其体积小，设计灵活εr值为4，小于常规Al2O3陶瓷的一半（εr=9.8 ）。因此，使用低εr的LCP使加宽MSL和FPC的RF线成为可能。较宽的RF线可提供与GND的更强耦合，从而使RF线具有较低的弯曲损耗。另外，由于偏移长度的依赖性较小，因此可以在制造过程中实现较大的公差。RF引脚和MSL的连接模型的模型的RF仿真结果。注意回波损耗S11即使在40 GHz时也低于-15dB。仿真结果表明，可以实现高达40 GHz的高频传输线。

模块性能

       是所制造的TO-CAN模块的时域反射仪（TDR）测量，显示了模块设计的有效性。不出所料，传输线的阻抗接近50Ω 在整个模块中实现。所制造的TO-CAN模块的小信号电光（E / O）响应。一种1.55 μm EML芯片安装在内部。还绘制了常规蝶形模块的结果以供参考。对于TO-CAN模块E / O 降低3 dB的带宽（F-3dB）达到约33 GHz，反映了图4中所示的结果。虽然这个E / O 带宽比常规蝶形模块（39 GHz）窄，所获得的频率响应没有高达30 GHz的多余纹波，这强烈表明TO-CAN模块在40 Gb / s EML操作上的潜力和适用性。

       在25°C下使用非归零（NRZ）伪随机二进制序列（PRBS）获得的背对背（BTB）传输的40 Gb / s眼图231− 1电信号。电压摆幅（VPP）电压为2.1V。观察到清晰的眼睛张开。随着1.3-μm 基于EML的TO-CAN模块，获得了超过5.4的动态消光比（DER）和调制的输出功率 （Pav e）获得了3.0 dBm以上的光。这些结果符合40 Gb / s以太网的要求规格。另一方面，1.55 - μm 模块，还获得了8.02 dB以上的DER和大于3.0dBm的Pave。这些结果表明，人为制造1.55 -μm 基于EML的TO-CAN模块可以替代传统的蝶型模块作为封装的40 Gb / s光源。40 Gb / s NRZ电信号输入到TO-can模块。基于（b）1.3-um EML和（c）1.55-um EML的BTB传输的40Gb / s眼图。