摩尔定律:摩尔定律是由英特尔(Intel)创始人之一戈登·摩尔(Gordon Moore)提出来的。其内容为:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。
1990年以前,RF电路在集成电路中片上需要电感和电容,不可以大规模集成,在21世纪以后;
2004年,毫米波、THz波段的收发
2012年,在集成芯片上进行光的传输
工艺支撑:CMOS
一、硅基光电子的发展趋势
- 标准的光电模块,有利于产业化;
- 具有成熟的设计包;
硅基电子集成:快速EM仿真设计
硅基光电子集成:可以在软件上进行光路和电路的仿真 - 从模块设计转向系统设计;
二、波导 - 金属导线、光波导
- 无线射频系统:数字信号与微波信号之间的转换
光通信系统:电-光调制
激光器产生固定功率载波,不携带信号,通过对载波信号调制,将信息调制到光载波上。
- 耗尽层调制器
4. Mach Zehnder Modulator
调制带宽大(~300GHz)、低光学损耗
行波式
驱动电路
(1)单端Push-pull驱动方式:需要VDD(高电压)和GND(低电压)
(2)差分驱动(需要一个VDD)
(3)双差分Push-pull驱动方式
等效驱动电压翻倍
(4)电流模式逻辑(CML)
(5)Open Drain Driver
(6) Open Drain Driver with AC copuling(现在商用常用的架构)
Traveling-Wave MZM:Example(光、电模块的单片集成)
Lumped segments MZM
无终端需要
Source-series terminated(SST)
电压驱动器的耗功率小
外调制(在光路上调制)
challenge 1: 电光电压匹配
0,1,2,3,4…多路逻辑数字信号
驱动在放大信号器件上的调制,上面为光路上的调制;
challenge 2: 偏置点波动
chalenge 3: 负载电容被调制,输出波形的上升、下降非线性