在45nm CMOS-光子学工艺中单体集成的112 Gbps PAM4 光学发射器和接收器

科学领域:

• 光子学 是一个光子学.
• 电气工程 电气工程
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 光子学对于高速光通信至关重要.
• 组件的单体集成可以降低复杂性和成本.
• O波段的波长对于密集的波长分割多重复合是必不可少的.

研究的目的:

• 展示一个完全集成的光学发射器和接收器,用于O频段光通信.
• 在一个集成的平台中实现高数据速率和能源效率.
• 为混合集成方法提供替代方案.

主要方法:

• 使用了GlobalFoundries的Fotonix (45SPCLO) 光子平台.
• 单立体集成调节器驱动器,马赫-泽恩德调节器,控制电路,光探测器和横阻放大器 (TIA).
• 在驱动器和TIA设计中采用了增益峰值技术,以实现高带宽.

主要成果:

• 展示了一个开放的112 Gbps PAM4眼睛图.
• 实现了4.3 pJ/bit的能量效率 (不包括激光).
• 成功地将所有必要的组件集成到单个光子芯片上.

结论:

• 开发的集成光子发射器和接收器为传统的BiCMOS驱动器和TIA碰撞结合提供了可行的替代方案.
• 这种单一的方法促进了节能,高性能光通信系统的发展.
• 结果为更具可扩展性和成本效益的光子收发器铺平了道路.