一种25 Gbit/s背入射高速InAlAs雪崩光电二极管

设计并制备了一种面向25 Gbit/s长距离传输用背面进光高速InAlAs雪崩光电二极管(APD),芯片采用垂直台面吸收-渐变-电荷-倍增层分离(SAGCM)结构,通过刻蚀工艺形成三层台面,将电场限制在最大台面倍增层的中心,有效降低了台面边缘击穿风险。器件采用倒装焊结构,背面集成微透镜,以提高光耦合孔径。研制的APD芯片在增益M=1时,对1310 nm波长光的响应度为0.84 A/W;在M=10时,3 dB带宽达到19 GHz;增益带宽积为180 GHz;在5×10^(-5)误码率下最佳灵敏度为-22.3 dBm,可支持100GBASE-ER4通信标准。

准相干技术在C波段25 Gbit/s光模块中的研究与应用

针对传统C波段高速光模块传输距离过短的问题,文章对一种准相干接收技术进行了研究,结合现有25 Gbit/s光模块进行了实验,并讨论了准相干接收技术的应用方案。研究发现,准相干接收技术以外差相干检测技术为基础,具有结构简单和成本低等优点,在不使用额外的电或光色散补偿技术的前提下,准相干接收机也能有效减少色散对高速光模块传输距离的影响。实验结果表明,准相干接收机对因色散而劣化的光信号具有很强的处理能力,使用准相干接收机可以显著提高光模块的传输灵敏度,能够将采用传统强度调制技术的C波段25 Gbit/s光模块的传输距离从当前的10 km左右延长至25 km以上。

25 Gbit/s无源光网络技术进展和实验研究

高清视频、虚拟现实等新业务的产生以及PON传输5G移动前传和回传信号的需求,要求PON能支持单波超过10 Gbit/s速率的传输。当线路速率超出10 Gbit/s时,色散和功率预算成为限制系统性能的主要因素。介绍了25 Gbit/s PON系统的研究进展和存在的问题,并对采用基于零色散附近的25 Gbit/s速率的EML、分别基于25 Gbit/s和10 Gbit/s速率的APD接收机进行了实验研究。实验结果表明,采用25 Gbit/s速率的APD,EML的发射光功率设置为+5 d Bm,在没有光放大器的情况下,可以达到10 Gbit/s对称的吉比特无源光网络的32 d Bm的N2级别的光功率预算。

基于SiGe BiCMOS工艺的25 Gbit/s跨阻放大器设计

采用0.25μm SiGe双极CMOS(BiCMOS)工艺设计并实现了一种传输速率为25 Gbit/s的高速跨阻前置放大器(TIA)。在寄生电容为65 fF的情况下,电路分为主放大器模块、两级差分模块和输出缓冲模块。相比传统的跨阻放大器,TIA采用Dummy形式实现了一种伪差分的输入,减小了共模噪声,提高了电路的稳定性;在差分级加入了电容简并技术,有效地提高了跨阻放大器的带宽;在各级之间引入了射极跟随器,减小了前后级之间的影响,改善了电路的频域特性。电路整体采用了差分结构,抑制了电源噪声和衬底噪声。仿真结果表明跨阻放大器的增益为63.6 dBΩ,带宽可达20.4 GHz,灵敏度为-18.2 dBm,最大输出电压为260 mV,功耗为82 mW。

25 Gbit/s 1310nm ROSA的设计开发

对于5G无线前传网络,原有的4G基站设备的6和10 Gbit/s光模块已无法满足需求,为此文章设计了一款25 Gbit/s 1 310 nm的光接收组件(ROSA)用于新兴的25 Gbit/s光模块,采用的是低成本和小尺寸的同轴结构封装。文章介绍了ROSA采用的25 Gbit/s 1 310 nm自制PIN光电二极管等核心物料的特点以及晶体管外形(TO)、ROSA的封装形式和产品制作工艺,并进行了样品的制作。对ROSA的响应度、回损、灵敏度和带宽等各项指标进行了测试,测试结果表明,产品的性能可完全满足商业级要求,在成品率合格的情况下可进行大规模商用。

25 Gbit/s SFP+光收发合一模块的技术方案

25Gbit/s SFP+光收发合一模块的设计实现为现有以太网和服务器升级路线提供了另一种更为有效且可行的解决方案。介绍了25Gbit/s以太网技术标准和32GFC(光纤通道)相关标准进展以及25Gbit/s光模块的封装形式,阐述了25Gbit/s光模块的基本原理和结构框图;详细分析了25Gbit/s光模块的技术方案、接口指标和器件芯片要求,为25Gbit/s光收发模块的设计和实现提供了参考。

基于0.18μm BiCMOS工艺的25Gbit/s光接收机前端电路设计

采用0.18μm SiGe BiCMOS工艺,设计并实现了一款传输速率为25 Gbit/s的高速光接收机前端电路。前端电路主要包括跨阻放大器(TIA)、限幅放大器(LA)、直流偏移消除电路和输出缓冲级4部分。跨阻放大器采用了伪差分结构,相比于传统的单端转差分电路,减少了共模噪声,增强了电路的稳定性。限幅放大器采用了Cherry-Hooper结构,利用射极跟随器作为反馈通路,降低了输出电阻,将输出电容与放大级隔离,从而拓展带宽,提高电路增益。直流偏移消除电路,有效消除了跨阻放大器输出端的直流偏移,提高了电路的稳定性。仿真结果表明,光接收机前端电路跨阻增益为65.4 dBΩ,带宽为25.3 GHz,灵敏度为-16.7 dBm,功耗为163 mW。

25G SFP28 CWDM光模块技术研究与设计

应用于5G前传网络的25Gbit/s SFP28封装的CWDM光收发模块,作为传输设备和基站的核心部件,是一种有效的解决方案。介绍了25Gbit/s光模块的I2C接口协议和硬件接口协议及25Gbit/s光模块的封装引脚。阐述了25Gbit/s SFP28光模块的基本工作原理;详细介绍了25Gbit/s SFP28光模块的技术方案,硬件电路设计框图和软件设计流程图,为相关设计人员提供设计思路参考。

基于高速链路综合指标COM的影响因素分析

在25 Gbit/s高速链路中,COM已经成为一项重要的衡量指标。为分析无源链路的各项参数对COM的影响,采用仿真的方法搭建了多种传输通道模型。通过分析COM的内部运算原理和多种参数扫描仿真,得到了链路长度、系统特性阻抗、介质损耗因子等因素对COM的影响规律,对高速数字电路设计有一定的指导意义。