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更新時(shí)間：2025.05.31
塑料光纖通信650nm單片集成光接收芯片研究

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設(shè)計(jì)了一種用于塑料光纖通信的650nm單片集成光接收芯片,包括光電探測(cè)器、跨阻前置放大器、單雙端轉(zhuǎn)換、差分放大器、輸出緩沖器及失調(diào)電壓補(bǔ)償電路.基于合理假設(shè)與近似,從穩(wěn)態(tài)連續(xù)方程和邊界條件出發(fā),分析了探測(cè)器的光譜響應(yīng);采用拉普拉斯變換方法,分析其頻率響應(yīng).采用0.5μm BCD工藝流片,光接收芯片版圖面積832×948μm2進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明5V反向偏壓下,探測(cè)器在650nm的響應(yīng)度為0.26A/W;光接收芯片在180Mbps速率及誤碼率小于10-9情況下,靈敏度為-14.6dBm;在100Mbps非歸零偽隨機(jī)二進(jìn)制序列信號(hào)速率及誤碼率小于10-9情況下,能得到清晰的眼圖.

用于塑料光纖通信的Si基單片集成光接收芯片的研制

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設(shè)計(jì)并用低成本的0.5μm BCD(biplor,CMOS and DMOS)工藝實(shí)現(xiàn)了用于650nm塑料光纖(POF)通信的Si基單片集成光接收芯片,其中包含了與標(biāo)準(zhǔn)工藝兼容的大面積的叉指狀的PIN結(jié)構(gòu)的光電探測(cè)器(PD)、跨阻放大器(TIA)以及后端放大器(PA)。采用NI公司的圖形化編程軟件LabVIEW和硬件PXI并結(jié)合光學(xué)調(diào)整平臺(tái)的測(cè)試方案對(duì)流片后的光接收芯片進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明,PD的暗電流為pA量級(jí),響應(yīng)度為0.25A/W,電容為4.4pF;對(duì)650nm的入射光,在180Mbit/s速率的偽隨機(jī)二進(jìn)制序列(PRBS)以及小于10-9的誤碼率(BER)條件下,測(cè)得光接收芯片的靈敏度為-14.6dBm,并能得到清晰的眼圖,包括200μm×200μm的PD在內(nèi)總的芯片面積0.9mm2,5V的電源下功耗為60mW。

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