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随着因特网业务的蓬勃发展,对网络中光纤链路的监测显得尤为重要。光时域反射仪(Optical Time Domain Reflectometer,OTDR)具有灵敏度高、便于携带、操作简单等优点,是常用的光纤链路监测工具。实际应用中,OTDR的测距性能至关重要,而OTDR光源的光功率极大地影响了 OTDR的测距性能,因此研究和发展半导体激光器的耦合封装技术,提高激光器的输出光功率具有重要意义。本文主要研究基于分布反馈式激光二极管(Distributed Feedback Laser Diode,DFB-LD)和半导体光放大器(Semiconductor Optical Amplifier,SOA)的耦合封装技术,包括芯片耦合方案、器件封装方案、半自动化耦合控制系统方案和脉冲测试系统方案设计等,并于实验上进行了相关验证。首先,本文探讨了 OTDR光源的研究现状和市场情况,并简要介绍了波导耦合对准技术和自动耦合技术,为后续的方案设计提供了理论基础。接着,本文设计了 DFB芯片和SOA芯片的耦合方案和器件封装方案。本文设计的耦合方案为直接耦合,通过实际测试不同有源区倾斜角度和长度的SOA芯片性能,采用了有源区倾斜角度为14 °、长度为1500μm的SOA,并根据耦合系统的功能设计、搭建了耦合系统的硬件平台。本文设计的器件封装方案基于10G微型器件多源协议(Multi-source Agreement of 10 Gbit/s Miniature Device,XMD-MSA)封装,根据器件内部的光路结构和电路要求设计了芯片所需的热沉,同时分析了器件的热传导过程以验证可行性,并优化了封装工艺以获得更高的光功率输出;根据工艺流程制作了 XMD封装的光发射组件(Transmitter Optical Sub-Assembly in a XMD package,XMD-TOSA)样品,并分析 了各个阶段的耦合结果和封装过程中的常见问题。然后,为了提高基于载片的芯片(chip on carrier,COC)耦合过程的工作效率,本文设计了 一种半自动化耦合控制系统方案。本文设计的耦合控制系统主要包括硬件设计和软件功能设计,硬件平台基于耦合方案设计并搭建;该控制系统的控制算法基于爬山法,并根据运动平台的特性提出防误判机制和补偿机制,优化了控制算法。此外,本文验证了该控制系统的相关功能,耦合过程可在4分钟内完成,可用于上述COC耦合过程以提高封装效率。最后,为了测试器件的性能,本文设计了一种脉冲测试系统方案。本文基于比较的测试思想设计了脉冲测试系统,并设计、搭建了连续光测试系统对脉冲测试系统进行定标,以提高测试结果的准确性。基于该脉冲测试系统测试了器件的脉冲峰值功率和脉冲宽度,测试的XMD-TOSA样品峰值功率为70mW、脉宽为7ns,并分析了封装过程中器件的失效原因。本文设计的芯片耦合方案、器件封装方案、半自动化耦合系统方案和脉冲测试系统方案有利于XMD-TOSA样品的小批量生产和测试。