Projekt COGO

Photonisches Packaging und Verbindungsleitungs-Design im Rahmen des "Dualpolarisation Multiplexed RZ-DQPSK" Formats ist in letzter Zeit sehr populär geworden auf Grund des Bedarfs an 100 Gbit/s Kanäle in aktuellen DWDM-Systemen, mit dem Vorteil dass die elektronischen Kanäle mit der effektiven Geschwindigkeit getrieben werden, die für jeden Treiberport nötig ist. Packaging und Integration von IQM (In-phase/Quadrature Modulator) Chips für 100+ Gb/s Anwendungen bedeuten für Design und Herstellung große Herausforderungen.  Aus der elektrischen Perspektive sind das besonders Reflexionen, Stromverluste und Übersprechen, die alle zu Störgeräuschen führen können.  Eine andere Herausforderung stellt die Wärmedissipation  der Modulator-Chips dar.  In diesem Projekt wurde ein systematisches Konzept für effizientes und kostengünstiges Packaging von einem 4x25 Gb/s Polmux RZ-DQPSK Übertragungsmodul für 100 Gb/s Anwendungen entwickelt.  Dieses Konzept berücksichtigt elektrische und thermomechanische Belange schon am Anfang des Designzyklus, damit Systemausfall und Redesigns vermieden werden.  Die zwei InP IQM Chips sind über Flip-Chip auf einem BGA-getragenen Multilagen-Keramik-Träger angebracht, um die Signalintegrität zu erhöhen, das Routing zu vereinfachen und die gesamte Größe sowie die Herstellungskosten zu reduzieren.  Eine Optimierungsmethode, mit einem Fokus auf Full-Wave Simulationen, wurde angewendet um die Signalintegrität der Treibersignale zu gewährleisten.  Basierend auf diesen Simulationen kann man vorhersagen, dass das gesteckte Ziel für die Module übertroffen wurde, nämlich eine 4x40 Gb/s Bandbreite für 160+ Gb/s Anwendungen.  Die Zuverlässigkeit des Moduls wurde mittels eines thermoelektrischen Kühlers und BGA-Bumps mit einem Polymer-Kern zur Verringerung der thermischen Fehlanpassung abgesichert.