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可应用于光互连的新型高带宽、高灵敏度差分光接收机的概念提出与设计
  • ISSN号:1674-4926
  • 期刊名称:《半导体学报:英文版》
  • 时间:0
  • 分类:TN432[电子电信—微电子学与固体电子学]
  • 作者机构:[1]天津大学电子信息工程学院,天津300072
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:60536030,60676038)和天津市自然科学基金(批准号:06YFJZJC00200)资助项目
中文摘要:

提出了一种可应用于高速光通信和光互连的新型高带宽、高灵敏度差分光接收机.其中,高带宽和高灵敏度分别通过输入负载平衡的全差分跨阻前置放大器和将入射光信号转换成一对差分光生电流信号的两个光电探测器来实现.与常用光接收机相比,这种新型光接收机无任何附加成本.设计了一种相应的、与0.35μm标准CMOS工艺完全兼容的光电集成接收机.其中,光电探测器采用面积为60μm×30μm、结电容为1.483pF的插指型p^+/n—well/p-substrate光电二极管.仿真结果表明:该光电集成接收机的带宽为1.37GHz;跨阻增益为81.9dBΩ;面积为0.198mm^2;数据传输率至少可达2Gb/s;对于2^15-1位的输入伪随机码序列(PRBS),在误码率为10^-12条件下,灵敏度至少可达-13dBm.

英文摘要:

A novel high-bandwidth, high-sensitivity differential optical receiver without any additional cost compared to general optical receivers, is proposed for high-speed optical communications and interconnections. High bandwidth and high sensitivity are achieved through a fully differential transimpedance amplifier with balanced input loads and two photodetectors to convert the incident light into a pair of differential photogenerated currents,respectively. In addition,a corresponding 0.35μm standard CMOS optoelectronic integrated receiver with two 60μm × 30μm, 1. 483pF fingered p^+/n- well/p-substrate photodiodes is also presented. The simulation results demonstrate that it achieves a 1.37GHz bandwidth and a 81.9dBΩ transimpedance gain,supporting data rates up to at least 2Gbit/s. The device consumes a core area of 0. 198mm^2 and the optical sensitivity is at least - 13dBm for a 10^-12 bit error rate under a 2^15 - 1 PRBS input signal.

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期刊信息
  • 《半导体学报:英文版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国电子学会 中国科学院半导体研究所
  • 主编:李树深
  • 地址:北京912信箱
  • 邮编:100083
  • 邮箱:cjs@semi.ac.cn
  • 电话:010-82304277
  • 国际标准刊号:ISSN:1674-4926
  • 国内统一刊号:ISSN:11-5781/TN
  • 邮发代号:2-184
  • 获奖情况:
  • 90年获中科院优秀期刊二等奖,92年获国家科委、中共中央宣传部和国家新闻出版署...,97年国家科委、中共中央中宣传部和国家新出版署三等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
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