基于锗光电探测器的100 Gbps（4×25 Gbps）芯片板上封装光接收?？?

摘要： 演示了一款采用锗（Ge）光电探测器（PD）的100 Gbps（4×25 Gbps）光接收器（Rx）模块，该探测器通过硅光工艺在750欧姆·厘米高阻硅绝缘体（SOI）晶圆上制造。跨阻放大器（TIA）与Ge PD以板上芯片（COB）方式封装于印刷电路板（PCB）。从材料选择到器件焊盘布局及传输线设计，均对集成电子/光子器件的COB封装高速PCB进行了精密设计。利用HFSS高频仿真工具优化PCB布局，最小化传输线与键合线电连接点的射频损耗。Ge PD的电光（EO）S参数测试显示其22 GHz传输系数（S21）3dB带宽。分析光电探测器在TIA开启/关闭状态下由光输入功率产生的光电流以评估信号完整性。测试表明：与Ge PD边缘耦合器对接的透镜光纤存在3dB对准容差——纵向5.5微米，横向约±1微米。该光接收器COB封装技术适用于100 Gbps及以上更高速率光模块的集成组装。