SFF/SFP 장 송수신기용 TO-can 패키지 주파수 응답 향상 연구

A Study of The Eyequency Response Improvement of TO-can Package for SFF/SFP Optical Transceiver

  • 이상훈 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 정현도 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 구본조 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 한상국 (연세대학교 전기전자공학과)
  • 발행 : 2004.01.01

초록

본 논문은 SFF/SFP 광 송수신기에 사용되는 TO-38 패키지의 대역폭 향상을 위해 여러 구조적 변수를 변화시켜 최적화하여 3dB대역폭의 성능향상을 제안하였다. 먼저 실험을 통해 PIN PD 칩에 인가된 바이어스에 따른 캐패시턴스 값을 구하였으며 TO-can 패키지의 주파수 응답을 측정하여 3.5GHz의 3dB 대역폭을 얻었다. 또한 3차원 시뮬레이션으로 측정치와의 주파수 응답 특성의 일치를 재확인하였다. 더 나은 주파수 응답을 얻기 위해 TO-can 패키지 여러 물리적 구조 변수를 변화시켜 최적화시킨 TO-38 패키지는 3dB대역폭 15GHz의 아주 우수한 성능향상을 보였으며 이는 10Gbps대의 bit rate 성능을 만족할 수 있는 SFF/SFP 광 송수신기 모듈에 적용이 가능하다.

We propose the optimum TO-can package design in SFF/SFP optical transceiver modules to improve 3dB-bandwidth. The frequency response of TO-38 package is measured and compared to simulation where the 3dB-bandwidth was 3.5GHz. For a higher operating bandwidth (>15GHz), the new optimized physical geometries of TO-can package such as bonding-wire, lead and material was suggested. The optimal result of simulation shows that TO-can package can be used at a higher bit rate optical module of 10Gbps.

키워드

참고문헌

  1. Y. Sunaga, R. Takahashi, T. Tokoro, and M. Kobayashi, ' 2 Gbit/s small form factor fiber-optic transceiver for single mode optical fiber' , IEEE Trans. Advanced Packaging, Vol.23, pp.176-181, May. 2000 https://doi.org/10.1109/6040.846630
  2. S. Abe, K. Tobita, T. Shinozaki, K. Arai, K. Takeshita, K. Tanaka, and Y. Isono, ' Short wave SFF small form factor transceivers' , Electronic components and technology conference, 2001
  3. S. H. Hall, W. L. Walters, L. F. Mattson, G. J. Fokken and B. K. Gilbert, ' VCSEL electrical packaging analysis and design guidelines for multi-GHz applications' , IEEE Trans. Components, Packaging, and Manufacturing Technology, Vol.20, pp.191-201,1997 https://doi.org/10.1109/96.618216
  4. J, Rue, M. Itzler, N. Agrawal, S. Bay and W. Sherry, ' High performance 10G/s PIN and APD optical receivers' , Electronic components and Technology Conference, 1999
  5. 장우익, 권진우, 심종인, 이창민, ' PIN PD의 TO-can package 등가회로 설계 및 회로소자값 추출' 광자기술 학술회의, T4D5, 2001
  6. X. Qi, C. P. Yue, T. Arnborg, H. T. Soh, H. Sakai, Z. Yu and R. W. Dutton, ' A fast 3-D modeling approach to electrical parameters extraction of bonding wires for RF circuits' , IEEE Trans. Advanced Packaging, Vol.23,pp.480-488,2000 https://doi.org/10.1109/6040.861564
  7. S. L. March, ' Simple equations characterize bond wires' , Microwaves and RF, pp 105-110, 1991