發(fā)布時(shí)間：2018-11-03 17:46

【摘要】：研究了光電探測(cè)器(PD)的結(jié)構(gòu)、性能以及后續(xù)放大電路,實(shí)現(xiàn)了塑料光纖通信的高速單片集成光接收芯片。首先,根據(jù)工藝流程和參數(shù),采用器件模擬軟件對(duì)PD結(jié)構(gòu)進(jìn)行了建模,并對(duì)其光譜響應(yīng)度和結(jié)電容進(jìn)行了理論推導(dǎo)及仿真。基于Cadence/spectre軟件和仿真得到的PD參數(shù)對(duì)由跨阻放大器、限幅放大器和輸出緩沖電路組成的后續(xù)放大電路進(jìn)行了協(xié)同設(shè)計(jì)。采用0.5μm BCD(Bipolar,CMOS and DMOS)工藝對(duì)單個(gè)PD以及PD和后續(xù)放大電路單片集成電路進(jìn)行了流片、封裝和測(cè)試。結(jié)果表明:PD的光譜響應(yīng)曲線(xiàn)的峰值波長(zhǎng)和仿真結(jié)果較一致,約為700nm,PD結(jié)構(gòu)更適合短波長(zhǎng)探測(cè);PD的結(jié)電容隨著反向電壓的增大而減小,結(jié)電容越大,光接收芯片的帶寬越小;對(duì)于650nm的入射光,在小于10-9的誤碼率條件下,光接收機(jī)的靈敏度為-14dBm;最后得到了150Mb/s速率的清晰眼圖。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,設(shè)計(jì)的高速單片集成光接收機(jī)可以應(yīng)用于百兆速率光纖入戶(hù)通信系統(tǒng)。
[Abstract]:The structure, performance and subsequent amplifying circuit of photodetector (PD) are studied. A high speed monolithic integrated optical receiving chip for plastic optical fiber communication is realized. Firstly, according to the process flow and parameters, the PD structure is modeled by the device simulation software, and its spectral responsivity and junction capacitance are theoretically deduced and simulated. Based on the Cadence/spectre software and the PD parameters obtained by simulation, the subsequent amplifier composed of transresistive amplifier, limiting amplifier and output buffer circuit is cooperatively designed. A single PD, PD and subsequent amplifying circuit monolithic integrated circuits were fabricated, packaged and tested using 0.5 渭 m BCD (Bipolar,CMOS and DMOS) process. The results show that the peak wavelength of the spectral response curve of PD is in agreement with the simulation results, and the structure of 700nmg-PD is more suitable for short wavelength detection. The junction capacitance of PD decreases with the increase of reverse voltage, the larger the junction capacitance, the smaller the bandwidth of the optical receiver, and the sensitivity of the optical receiver is -14 dBm for the incident light of 650nm when the BER is less than 10 ~ (-9). Finally, a clear eye diagram of 150Mb/s rate was obtained. Experimental results show that the designed high-speed monolithic integrated optical receiver can be applied to 100-megabit-rate optical fiber home-access communication system.
【作者單位】： 廈門(mén)大學(xué)物理與機(jī)電工程學(xué)院;廈門(mén)大學(xué)能源研究院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.61205060) 福建省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.2011J01361) 福建省科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(No.2013H0047)
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.11;TN851

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2308502