24Gb/s GaAs PHEMT激光二极管/调制器驱动器

采用0.2μm GaAs PHEMT工艺设计并实现了超高速光纤通信系统用激光二极管/调制器集成驱动器电路.整个电路由带源极跟随器的两级差分放大电路、电容耦合电流放大器和输出电路组成.电路芯片面积为1.0mm×0.9mm.测试结果表明,采用单一 5V电源供电时直流功耗为1.5W,输出最高电压幅度为2.4V,电路最高工作速率高于24Gb/s,可以应用于光纤通信SDH(synchronous digital hierarchy)传输系统.     

12 Gb/s GaAs PHEMT跨阻抗前置放大器

采用0.5 μ m GaAs PHEMT工艺研制了一种单电源偏置光接收机跨阻抗前置放大器.放大器-3dB带宽约为9.5GHz;在50MHz~7.5GHz范围内,跨阻增益为43.5±1.5dB Ω ,输入输出回波损耗均小于-10dB;带内噪声系数在4dB~6.5dB之间,由此得到的最小等效输入噪声电流密度约为17.6pA/ Hz ;输入12Gb/s NRI伪随机序列时,放大器输出眼图清晰,眼开良好.     

10Gb/s GaAs PHEMT高增益光接收机前置放大器

基于南京电子器件研究所0.5μm GaAs PHEMT工艺,研制了一种高增益级联式光接收机前置放大器.作为前级的跨阻抗放大器的-3dB带宽为10GHz,小信号增益为9dB;作为后级的分布式放大器的-3dB带宽接近20GHz,小信号增益为12dB;级联前置放大器小信号增益达21.3dB,跨阻增益为55.3dBΩ,在输入10Gb/s非归零伪随机二进制序列下,放大器输出眼图清晰、对称、信噪比优于跨阻放大器,分布放大器不能校正的输入波形失真也得到显著改善.     

10Gb/s GaAs PHEMT高增益光接收机前置放大器

基于南京电子器件研究所0.5μm GaAs PHEMT工艺,研制了一种高增益级联式光接收机前置放大器，作为前级的跨阻抗放大器的-3dB带宽为10GHz,小信号增益为9dB； 作为后级的分布式放大器的-3dB带宽接近20GHz,小信号增益为12dB； 级联前置放大器小信号增益达21.3dB,跨阻增益为55.3dBΩ,在输入10Gb/s非归零伪随机二进制序列下,放大器输出眼图清晰、对称、信噪比优于跨阻放大器,分布放大器不能校正的输入波形失真也得到显著改善。     

5 Gb/s GaAs MSM/PHEMT 单片集成光接收机前端

由光探测器和前置放大器组成的光接收机前端将经过传输通道后发生了衰减和畸变的微产光信号转变为电压信号并初步放大,是光通信系统的关键环节。     

10Gb/s GaAs PHEMT电流模跨阻抗光接收机前置放大器

采用0．5μm GaAs PHEMT工艺研制了一种单电源共栅电流模跨阻抗前置放大器（TIA）．测量得到放大器-3dB带宽为7．5GHz，跨阻增益为45dBQ；输入输出电压驻波比（VSWR）均小于2；等效输入噪声电流谱密度在14．3～22pA／√Hz之间，平均值为17．2pA／√Hz．在输入10Gb／s非归零（NRZ）伪随机二进制序列（PRBS）信号下，放大器输出眼图清晰，具有14ps的定时抖动和138mV的峰峰电压．     

10 Gb/ s 0. 18 􀀁m CMOS 激光二极管驱动器芯片

基于0．18μm CMOS工艺设计的10Gb／s激光二极管驱动器电路。核心单元为两级直接耦合的差分放大器，电路中采用了并联峰化技术和放大级直接耦合技术以扩展带宽，降低功耗。模拟结果表明，在1．8V电源电压作用下该电路可工作在10Gb／s速率上，输入单端峰峰值为0．3V的差分信号时，在单端50Ω负载上的输出电压摆幅可达到1．4V，电路功耗约为85mW。     

10Gb/s GaAs PHEMT光接收机前置放大器

简要分析了光接收机分布式前置放大器所具有的宽带优势,研制出了一种利用南京电子器件研究所0．5μm标准GaAs PHEMT工艺实现的10 Gb/s分布式前置放大器。该前置放大器采用损耗补偿技术,由七个共源共栅级联的单元组成,测试结果表明,该分布式前置放大器可以工作在10 Gb/s速率上。     

2.5Gb/s光外调制器及驱动器

文章对光外调制作了原理及实验上的分析,着重研究作为驱动器的大功率宽带放大器。对２．５Ｇｂ／ｓＮＲＺ伪随机码对放大器的低端截止频率和高端截止频率的要求进行了理论分析。提出并实验了几种放大器高频补偿技术,取得了好的效果。为满足输入输出阻抗为５０Ω的要求采用了共面波导计算方法,以确定印刷电路板导线尺寸。最后对光外调制器输出波形进行了测试。     

超高速激光驱动器电路设计与研制

分别利用0.35μm CMOS工艺和0.2μm GaAs PHEMT（pseudomorphic high electron mobility transistor）工艺实现了激光驱动器集成电路,其工作速率分别为2.5Gb/s和10Gb/s,可应用于光纤通信SDH（synchronous digital hierarchy）传输系统．     

24万兆比特每秒激光器/光调制器驱动电路

一种应用于高速光纤通讯系统的激光二极管／调制器的单片集成驱动电路已开发成功。该电路的制造使用了0．2μm PHEMT工艺,它的工作信号带宽超过12GHz。在12Gb／s速率下测得了摆幅峰值为3．4V的输出信号眼图。基于实验结果,我们判断该电路的最大工作速率超过24Gb／s。该驱动器电路使用单电源-4．5V供电,功耗小于1．8W。     

24Gb/s 0.2μm GaAs PHEMT 2:1复接器

超高速复接器是光通信传输系统中的关键部件之一和速度瓶颈之一。本文利用0．2μm GaAs PHEMT(砷化镓伪高电子迁移率晶体管)工艺，设计出了超高速2：l复接器。应用一种简单而有效的宽带匹配方法，使得外部信号有效地传输到芯片内部。利用源极耦合电容的微分作用，加速晶体管的开、关转换，提高锁存器和D触发器的工作速率。窄传输线当作电感的应用，补偿了电容的影响，同时还减小了芯片面积。设计了一种测试方法，解决了复接器需要多路超高速信号源的问题。芯片通过功能测试验证，数据速率可达到24Gb／s。     

10Gb/s GaAs PHEMT电流模跨阻抗光接收机前置放大器

采用0.5μm GaAs PHEMT工艺研制了一种单电源共栅电流模跨阻抗前置放大器(TIA).测量得到放大器-3dB带宽为7.5GHz,跨阻增益为45dBΩ;输入输出电压驻波比(VSWR)均小于2;等效输入噪声电流谱密度在14.3～22pA/ Hz之间,平均值为17.2pA/ Hz.在输入10Gb/s非归零(NRZ)伪随机二进制序列(PRBS)信号下,放大器输出眼图清晰,具有14ps的定时抖动和138mV的峰峰电压.     

2.5Gb/s混合集成光发射机

介绍了适用于光纤通信系统且具有完全自主知识产权的混合集成光发射机的研制.该发射机采用薄膜电路和激光焊接耦合技术将高速集成电路和光电子器件进行混合集成,其中高速集成电路是采用0.35μm硅CMOS工艺实现的单片4∶1复接器加激光驱动器芯片,光电子器件是采用湿法腐蚀、聚合物平坦和lift-off等技术实现的激光器芯片,最终混合集成模块采用蝶形管壳进行封装,体积小、性能优良.该发射机工作速率为2.5Gb/s,波长为1550nm,输出光功率为5.5dBm,消光比为9.4dB.     

2.5Gb/s混合集成光发射机

介绍了适用于光纤通信系统且具有完全自主知识产权的混合集成光发射机的研制.该发射机采用薄膜电路和激光焊接耦合技术将高速集成电路和光电子器件进行混合集成,其中高速集成电路是采用0.35μm硅CMOS工艺实现的单片4∶1复接器加激光驱动器芯片,光电子器件是采用湿法腐蚀、聚合物平坦和lift-off等技术实现的激光器芯片,最终混合集成模块采用蝶形管壳进行封装,体积小、性能优良.该发射机工作速率为2.5Gb/s,波长为1550nm,输出光功率为5.5dBm,消光比为9.4dB.