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[2018年IEEE亚洲固态电路会议(A-SSCC) - 中国台湾台南(2018.11.5-2018.11.7)] 2018年IEEE亚洲固态电路会议(A-SSCC) - 采用40nm CMOS工艺设计的完全集成化25Gb/s低噪声TIA+CDR光接收机
摘要: 本文介绍了一款完全集成的25Gbps低噪声光接收器,该器件将跨阻放大器(TIA)、连续时间线性均衡器(CTLE)、高增益高带宽限幅放大器(LA)以及时钟数据恢复电路(CDR)集成于单芯片。其中TIA采用基于反相器的伪差分结构,通过交叉耦合负跨导对和负电容提升信号带宽,并利用MOSFET拐角补偿(MCC)电路解决CMOS工艺拐角变异问题。研究提出自动增益控制(AGC)方案,有效解决了因TIA输入阻抗随小电流输入至过载电流变化导致的群延迟问题。最终集成了采用Bang-Bang鉴相器的2倍过采样CDR?;?50nm VCSEL的全链路测试结果表明:当采用150fF光电二极管,分别由3.3V和1.3V电源供电时,该光接收器在误码率<1e-12条件下实现52μA光电流(RSSI电流=51μA,消光比4.89dB)的灵敏度。
关键词: CDR(时钟数据恢复)、拐角补偿、光接收器、自动增益控制、低噪声
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于紧凑型二阶微环谐振器的多通道硅光子接收器
摘要: 实验验证了一种基于绝缘体上硅(SOI)平台单片集成的多通道接收器。该接收器由八通道热调谐微环谐振器(MRR)滤波器(作为波分复用WDM解复用器)和高速波导集成锗硅光电探测器(PD)阵列(用于光检测)组成。每个通道采用二阶MRR以实现更陡峭的通带到阻带滚降特性和更低串扰。该接收器由IME A*STAR采用CMOS兼容工艺制造。通过热调谐功能,可根据不同信道栅格调整信道间隔。当信道间隔为150 GHz时,解复用器实现了低于?30 dB的串扰和高于50 GHz的3 dB带宽。原理验证表明每个通道可支持10 Gb/s数据速率,总数据速率达80 Gb/s。
关键词: 硅光子学、波分复用、光接收器、微环谐振器、光互连
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用近红外光子技术自由空间频率调制波的新型光学生物传感器方法鉴定人类血型
摘要: 背景:本文采用自由空间宽带频率调制近红外(NIR)光子透射与背散射模式技术作为光学生物传感方法。 目的:旨在测量、识别并提取不同血型的光学特性。 患者与方法:该方法基于30至1000 MHz宽带频率的测量,以预测与入射调制信号相关的两个重要参数。使用光学NIR透射模式系统检测了30例患者的盲样,另采用光学NIR反射模式系统检测了40例随机患者的血样。研究分为两个阶段:第一阶段通过透射模式测量30-1000 MHz范围内的插入损耗和插入相位,以表征调制光子与血样相互作用的行为;第二阶段采用匹配第一阶段结果的光学波段进行无创背散射测量。 结果:本文通过光学透射模式测量建立了索引数据库,并将其映射至反射无创测量以识别血型。为验证设备准确性,随机选取480名新受试者测量假阴性错误率。该方法创新性地实现了无需采血即可通过光学系统测量和识别血型。 结论:该新方法在体外和体内操作中均能通过光学传感即时高精度识别不同血型,从而节省时间和精力。
关键词: ABO血型鉴定,APD - 光接收器,fNIR光谱技术,白细胞介素,VCSEL - 光发射器,互联网协议,插入损耗,插入相位
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE 2018年伊朗电气工程会议(ICEE)- 马什哈德(2018.5.8-2018.5.10)] 伊朗电气工程会议(ICEE)- 采用90纳米CMOS技术中主动电感器的新型10 Gb/s光接收器
摘要: 本文提出了一种采用90nm工艺的新型低功耗10Gb/s CMOS光接收机设计方案,该电路由跨阻放大器和两级限幅放大器构成。其中跨阻放大器采用两级结构,在0.15pF输入电容条件下实现54.8dBΩ的跨阻增益和8GHz的-3dB带宽,功耗为4.64mW。两级限幅放大器采用带主动反馈的差分拓扑结构。完整的光接收机在1V电源电压下具有82.6dBΩ的增益、8GHz带宽,总功耗为13.64mW。
关键词: 低功耗、光接收器、限幅放大器、CMOS、跨阻放大器
更新于2025-09-23 15:21:21
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[IEEE 2019年国际人工智能与先进制造会议(AIAM)- 爱尔兰都柏林(2019.10.16-2019.10.18)] 2019年国际人工智能与先进制造会议(AIAM)- 基于多芯光纤的动态实时三维姿态重建方法(副标题按需添加)
摘要: 我们开发了一款5×5平方毫米的紧凑型硅光接收器,配备28纳米CMOS跨阻放大器(TIA)芯片。该接收器芯片采用光电融合设计技术,通过优化光电器件接口实现高速高效运行。使用光学引脚便于多模光纤与锗光电探测器之间的光路对准。光电探测器与跨阻放大器之间的铝质带状线因其特性阻抗高于TIA输入阻抗,有效提升了3分贝带宽。在刻蚀的绝缘体上硅(SOI)晶圆上采用共面波导(CPW)结构,通过减小波导电场与硅层的重叠区域实现了低插入损耗。实验证明该接收器在25℃和85℃环境下均可实现25Gb/s无误码传输,其最低灵敏度分别为-11.0dBm(25℃)和-10.2dBm(85℃),功耗分别为2.3mW/Gb/s(25℃)和2.5mW/Gb/s(85℃)。结果表明该接收器具备高温环境实用化应用潜力。
关键词: CMOS跨阻放大器、多模光纤传输、光电集成电路、光互连、光接收器、硅光子学
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2019化合物半导体周(CSW)- 日本奈良(2019.5.19-2019.5.23)] 2019化合物半导体周(CSW)- 用于III-V/Si多结太阳能电池的智能堆叠技术
摘要: 我们开发了一款尺寸为5×5平方毫米的紧凑型硅光接收器,搭载28纳米CMOS跨阻放大器(TIA)芯片。该接收器芯片采用光电融合设计技术,通过优化光电器件接口实现高速高效运行——因为光电子组件的接口特性对接收器性能影响显著。我们使用光学引脚实现多模光纤与锗光电探测器之间的便捷光路对准,并在光电探测器与TIA之间设置铝质带状线以提升3dB带宽(因其特性阻抗大于TIA输入阻抗)。在刻蚀的SOI晶圆上采用共面波导(CPW)结构,通过减小CPW电场与硅层重叠区域实现了低插入损耗。实验证明该接收器在25°C和85°C环境下均可实现25Gb/s无误码传输,其最低灵敏度与功耗分别为:25°C时-11.0dBm/2.3mW/Gb/s,85°C时-10.2dBm/2.5mW/Gb/s。这些结果表明该接收器具备高温环境下的实用价值。
关键词: 光电集成电路、硅光子学、光互连、CMOS跨阻放大器、光接收器、多模光纤传输
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第21届中东电力系统国际会议(MEPCON) - 埃及开罗 (2019.12.17-2019.12.19)] 2019年第21届中东电力系统国际会议(MEPCON) - 基于正负中性点两级逆变器的光伏应用
摘要: 量子密钥分发协议利用单个量子系统的一个自由度来编码信息。若该信息与系统的其他自由度存在关联,或接收端的测量效率取决于这些自由度,就会产生名为"侧信道"的安全漏洞。窃听者可借此在不干扰系统的情况下获取信息,从而避免暴露攻击行为。本文分析了自由空间量子密钥分发系统中发送端与接收端的侧信道问题,重点研究了空间自由度的依赖关系及相关侧信道。
关键词: 密码协议、光发射器、光接收器、量子密钥分发(QKD)
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于田口法的LED可见光通信光学接收天线设计与分析
摘要: 提出了一种新型光学接收天线设计方案,旨在扩展视场角、接收更高功率并减小室内可见光通信(VLC)中接收能量光斑面积。采用ProE进行天线建模,利用TracePro和Matlab开展仿真。首先通过旋转抛物面反射器截面参考曲线获得特定旋转角度和厚度的复合抛物面聚光器透镜壁;进而结合透镜壁CPC与球面透镜的优势设计新型光学接收天线;随后运用田口方法和方差分析技术优化接收天线结构参数;最后建立室内VLC系统模型并分析信道性能。仿真结果表明:该设计天线实现光学增益21.53、视场角45°、光斑尺寸3mm,接收功率达9.5532dBm,信噪比为86.2526dB,进一步验证其适用于室内VLC系统。
关键词: 视场角、信道性能、光接收器、可见光通信、光学增益
更新于2025-09-12 10:27:22
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零偏压及低偏压工作下适用于高功率与亚太赫兹带宽的优化型单行载流子光电二极管及蘑菇台面结构
摘要: 本文通过基于物理的仿真研究并设计零偏及低偏压下高功率太赫兹波生成的单行载流子光电二极管(UTC-PD)。通过与实验结果对比验证了基于物理仿真的可靠性。通过精心设计高功率输入下的内建电场分布,显著提升了所提UTC-PD的带宽和射频输出功率。对于台面直径5μm的优化器件,在零偏压下即使光电流达到6mA时仍保持大于100GHz的3dB带宽。该器件在0.5V、1V和2V反向偏压下,即使输入光电流高达18.2mA时仍分别可实现92.4GHz、105GHz和119.5GHz的高带宽。即使在170GHz零偏或低偏压工作状态下,器件峰值输出功率至少提升7dB。此外提出新型蘑菇台面UTC-PD(MM-UTC-PD)设计,其高速性能提升4.3%。该MM-UTC-PD在需要缩小结尺寸时能兼顾外量子效率与带宽的平衡。
关键词: 超快光学、亚太赫兹、光通信、高功率光电二极管、光接收器
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于SPAD的集成光纤接收器中本征寄生效应的统计研究
摘要: 最近,有研究报道了一种基于单光子雪崩二极管探测器的完全集成光纤接收器,该设计通过缩小与量子极限的灵敏度差距实现突破。研究人员采用四探测器阵列结构,克服了由后脉冲主导的寄生效应——这种效应会导致单个探测器无法提供满足光接收器性能要求的表现。但阵列结构会引入名为"串扰"的额外效应,需进行精确表征。得益于暗噪声统计的无记忆特性,我们提出一种基于全暗噪声同步测量的有效方法,用于研究阵列固有的寄生效应。该方法获取了不同寄生效应下各探测器随过量偏压变化的对应检测概率与延迟数据,据此建立串扰模型并估算误码率分析与结构优化所需的错误概率。实验数据验证了估算结果的准确性。
关键词: 探测器死时间、暗计数、后脉冲、光接收器、串扰、单光子雪崩二极管(SPAD)
更新于2025-09-04 15:30:14