概括
我们使用微环调制器开发了两个光学PAM-4发射器. 其中一个实现了200 fJ/b的16 Gb/s,展示了一种新的低功耗设计,用于高效的数据传输.
科学领域:
- 光子学和光学通信技术
- 综合光子学 综合光子学
- 半导体设备物理学 半导体设备物理
背景情况:
- 微环共振器是集成光子电路中的关键组件.
- 高效的光学发射器对于高速数据通信至关重要.
- 脉冲振幅调制有4个级别 (PAM-4) 可实现更高的数据速率.
研究的目的:
- 介绍和比较两个单通道光学PAM-4发射器.
- 评估新型微环调节器设计的性能和能源效率.
- 探索光学发射器开发中的设计权衡.
主要方法:
- 在90nm CMOS SOI工艺中制造两个PN微环调制器.
- 实现了带有芯片驱动器和波长锁定的3段PN电容调制器.
- 使用相同的驱动器实现一个双部分热调节PN微环调制器.
主要成果:
- 三部分电容发射器以200 fJ/b的速度实现了16 Gb/s.
- 两部分的热传输器以430 fJ/b的速度实现了22 Gb/s.
- 对于这两种设计,测量了无错误的数据速率和能源效率.
结论:
- 新型3段电容微环调节器提供了卓越的能源效率.
- 在光学发射器中,速度和功耗之间的设计权衡是很重要的.
- CMOS SOI技术适用于制造先进的光学发射器组件.
