[发明专利]一种外调射频电光转换集成组件

说明书

本发明涉及光载射频技术领域，公开了一种外调射频电光转换集成组件。包括：微波芯片单元、激光器单元、耦合透镜、调制器单元、温度调控单元、控制电路单元，所述微波芯片单元通过微带线连接调制器单元，给调制器单元提供射频微波信号；所述激光器单元依次连接耦合透镜和调制器单元，给调制器单元提供电光转换的光信号；所述调制器单元将射频微波信号加载到光信号中实现电光转换；温度调控单元用于对激光器单元进行稳定温度控制，所述控制电路单元分别与温度调控单元，激光器单元、调制器单元连接。本发明的技术方案，大大降低了成本、体积和重量，提高集成度、可扩展性和可靠性。

技术领域

本发明涉及光载射频技术领域，特别是一种外调射频电光转换集成组件。

背景技术

随着光纤技术和射频通信技术的发展成熟，基于光纤传输的光载射频通信技术(Radio over Fiber,RoF)已得到了日益广泛应用，该技术通过将高速射频模拟信号调制到光信号上的方法，实现对信号的高带宽、低损耗和远距离传输。目前，基于射频模拟信号调制的RoF系统一般由射频组件、激光器、调制器、探测器以及相关控制电路等分立组件或模块搭建，并通过光纤、射频电缆、导线等方式实现信号互联和电气连接。中国专利申请CN107800485A公开了一种光载射频模拟传输信号收发机，通过光纤依次连接了连续波激光器、光强度调制器、调制信号放大器、光路开关，其中光强度调制器通过射频电缆连接射频电路，这种收发机系统整机体积大、重量大、不易于集成应用。美国专利申请US2018031946A1公开了一种基于电光调制器的微波光子链路实现方法，其中给出了包含了通过光纤连接的激光器、电光调制器、光探测器等器件，但是这种系统集成度低，依然存在体积大、稳定性差、不易于集成等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种外调射频电光转换集成组件。以满足光载射频、微波光子系统中对电光转换高密度、小封装的需求。

本发明采用的技术方案如下：一种外调射频电光转换集成组件，包括：微波芯片单元、激光器单元、耦合透镜、调制器单元、温度调控单元、控制电路单元，所述微波芯片单元通过微带线连接调制器单元，给调制器单元提供射频微波信号；所述激光器单元依次连接耦合透镜和调制器单元，给调制器单元提供电光转换的光信号；所述调制器单元将射频微波信号加载到光信号中实现电光转换；温度调控单元5用于对激光器单元2进行稳定温度控制，所述控制电路单元分别与温度调控单元，激光器单元、调制器单元连接。

进一步的，所述激光器单元包含激光器芯片和背光探测器芯片，所述激光器芯片产生电光转换的光载波信号，并将光载波信号分别传输给耦合透镜和背光探测器芯片；背光探测器芯片用于监测激光器输出光功率，并将反馈信号传输给控制电路单元。

进一步的，所述激光器芯片类型包括但不限于DFB、VCSEL、FP激光器芯片。

进一步的，所述调制器单元包括调制器芯片和监测探测器芯片，所述调制器芯片接收耦合透镜的光信号，并将反馈信号传输给监测探测器芯片，所述监测探测器芯片将反馈信号传输给控制电路单元，所述控制电路单元给调制器芯片发送控制信号，将微波芯片单元的射频微波信号加载到来自激光器芯片单元的光信号上。

进一步的，所述调制器芯片包括但不限于马赫-曾德尔调制器、电吸收调制器、微环调制器。

进一步的，所述温度调控单元包含半导体制冷器和热敏电阻，所述半导体制冷器接收控制电路单元的控制信号，进行光路的温度调控；所述半导体制冷器传输反馈信号给热敏电阻，所述热敏电阻传输反馈信号给电路控制单元。

进一步的，所述耦合透镜采用光学透镜或光学透镜组。

进一步的，所述光学透镜包括但不限于扩束透镜、聚焦透镜、光隔离器。