高速寬帶光模塊電磁干擾及熱設(shè)計研究.pdf

1、隨著數(shù)據(jù)通信和電信技術(shù)的快速發(fā)展，光網(wǎng)絡(luò)信息容量激增，高速光模塊成為當(dāng)前光通信領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)。以CFP、CFP2、CFP4以及QSFP+封裝形式為主的100Gbit/s光收發(fā)模塊，具有高集成度且支持熱插拔的特點(diǎn)，主要應(yīng)用于以太網(wǎng)核心路由器、交換機(jī)、大型數(shù)據(jù)中心。圍繞高速光模塊封裝中光與熱、電磁多場互作用及綜合設(shè)計等關(guān)鍵問題進(jìn)行研究，具有重要的科學(xué)意義。本文針對高速光模塊的散熱和電磁兼容問題開展了以下研究:
　　首先給出了CFP

2、模塊內(nèi)部組件功能及布局，分析模塊以及組件的散熱路徑，建立熱阻模型，進(jìn)行初步的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計。提出了具有內(nèi)部散熱通道的光模塊組件級復(fù)合散熱結(jié)構(gòu)，改善散熱效果。然后，利用熱仿真軟件FLOTHERM分析模塊內(nèi)部的熱場分布，提出改進(jìn)方案，最終使模塊的工作殼溫滿足指標(biāo)要求。
　　接著對光模塊進(jìn)行電磁屏蔽設(shè)計，TOSA、ROSA外加屏蔽殼，組件之間用隔板隔開，屏蔽殼與中間隔板均采用三層吸波屏結(jié)構(gòu)。本文首先分析了簡單吸波屏的原理，并在此基礎(chǔ)上提出

3、基于光子晶體隔離層和新型納米復(fù)合材料吸波層的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案。通過有限元仿真軟件HFSS分析吸波屏反射系數(shù)，驗證方案的可行性。又由于光模塊尺寸較小，組件間距也很小，且需要功能開孔以通尾纖或滿足散熱需求，基于傳輸線法計算開孔屏蔽殼的屏蔽效能(SE)，并研究相關(guān)參數(shù)對SE的影響。最后，通過HFSS仿真結(jié)果驗證對于高速光模塊的電磁兼容設(shè)計達(dá)到一定的屏蔽效果。
　　本文圍繞高速寬帶光收發(fā)模塊的散熱問題和電磁干擾問題，為CFP/CFP2/C