5。Company Profile............................................................................................................... 18
本文介绍了在龙骨项目框架下开发的高速近红外单光子检测器(空间量子源分布的技术开发,ESA ARTES C&G计划)。基于在Geiger模式下运行的GHz门控雪崩光电二极管,该检测器提供紧凑性,毛皮和冷却能力,无维护操作和高速单光子检测性能。这些高性能使其非常适合极低的光级检测应用,例如太空式量子通信,卫星激光范围,绕行空间碎片光学跟踪和远程激光雷达。本文详细介绍了系统的体系结构和性能指标,涵盖了量子效率,深度计数率,时间抖动,最大计数率,时间窗口宽度以及螺栓效率的概率。实质性增强。
摘要 — 本文介绍了一种采用 65 nm CMOS 技术的数字可编程双向 7 位无源移相器。该无源矢量合成移相器的核心是混合正交发生器 (HQG)、级间匹配网络和无源矢量调制器 (PVM)。本文提出了一种基于高耦合因子的正交发生器设计方法,并用紧凑型垂直变压器进行了演示。提出了 HQG 和 PVM 之间的级间匹配网络,以释放带宽瓶颈并实现 34% 的分数频率带宽。I 和 Q 路径中的两个 6 位 X 型衰减器形成高分辨率 12 位控制字。在 32-40 GHz 下,这个 7 位 360 ◦ 移相器实现了测量的 2.8 ◦ 步长,相位误差为 0.45-1.6 ◦ RMS,幅度误差为 0.2-0.36 dB RMS。采用宽带技术,其3dB带宽达到30.2-42.7GHz,相位误差为2.8◦RMS。其带内1dB压缩点为10.2dBm。采用所提出的紧凑型HQG和PVM,该毫米波无源移相器仅占用220×630μm2,并且没有功耗。
对高速数据传输的迫切需求加上纳米技术节点的发展,正推动通信标准(如 5G)向毫米波频段发展。毫米波频段的使用还涉及汽车雷达、成像或医疗应用。在更高的频段,用户可以受益于更宽的带宽,从而可以获得所需的数据速率或雷达分辨率的提升。另一方面,消费类应用需要低成本的解决方案,例如 CMOS 或 BiCMOS 技术提供的解决方案。然而,虽然 BiCMOS 技术中晶体管的工作频率 (𝑓)/𝑓 *+,) 高于 400 GHz 以满足毫米波应用 [1],但这些技术中无源可调元件的种类仅限于少数几种变容二极管或开关电感器。可调元件可用于执行必要的射频功能,例如 VCO 调谐 [2]、相移控制,尤其是构建波束控制系统以补偿自由空间中路径损耗的增加 [3],或用于校准目的 [4] 等。可调设备的性能可通过调谐范围和品质因数来量化
从长途光纤链路到短距离无线网络,数字通信系统越来越依赖于光子集成电路。然而,对更高带宽的追求正在将当前的解决方案推向极限。硅光子平台因其可扩展性和成本效益而备受赞誉,它依赖于诸如硅上 III-V 族元素异质外延[ 3 ]或在 SOI 波导上放置锗鳍片[ 1 ]等解决方案,以实现超高速应用。在所有硅光子技术中,氮化硅 (SiN) 材料平台具有一些独特的优势:它们提供非常低损耗的波导,由于非常高 Q 值的谐振器而具有非常好的滤波器,并且由于没有双光子吸收(与硅相比),因此可以处理非常高的功率。然而在 SiN 上,无法直接生长。一种可能的解决方案是将 III-V 族元素晶圆键合到 SiN 波导上[ 2 ]。在这项工作中,我们提出了一种多功能且可扩展的方法,通过微转印(µTP)单行载流子(UTC)光电二极管在 SiN 上创建波导耦合光电探测器。
雷达系统确定目标的距离、速度和到达角 (AoA)。本研究的重点是 AoA 确定的准确性。目标反射信号的方位角或 AoA 由相控阵系统中每个接收器链信号之间的相位差决定。接收器链之间的固有相移差异是造成不准确的一个原因。因此,为了准确确定 AoA,必须在接收器电路中控制相位变化。校准相位的模拟解决方案通常使用移相器,但有源移相器耗电,无源移相器有损耗且需要很大的面积 [5]。此外,在这些频率下使用移相器实现小于一度的精度非常复杂 [6]。另一种方法是使用
• FMCW 收发器 – 集成 PLL、发射器、接收器、基带和 ADC – 76GHz 至 81GHz 覆盖范围,可用带宽为 5GHz – 四个接收通道 – 三个发射通道 – 基于小数 N 分频 PLL 的超精确线性调频引擎 – TX 功率:13dBm – RX 噪声系数:13dB – 1MHz 时的相位噪声:• –96dBc/Hz(76GHz 至 77GHz)• –94dBc/Hz(77GHz 至 81GHz)• 内置校准和自检 – 内置固件 (ROM) – 跨工艺和温度的自校准系统• 主机接口 – 通过 SPI 或 I2C 接口与外部处理器进行控制接口 – 通过 MIPI D-PHY 和 CSI2 v1.1 与外部处理器进行数据接口 – 用于故障报告的中断• 符合功能安全标准 – 专为功能安全应用而开发 – 提供文档以帮助 ISO 26262 功能安全系统设计达到 ASIL-D – 硬件完整性达到 ASIL-B – 安全相关认证 • 经 TUV SUD 认证,达到 ISO 26262 ASIL B 级
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* 通讯作者:Tobias Heindel,柏林工业大学固体物理研究所,Hardenbergstraße 36, 10623 Berlin, Germany,电子邮件:tobias.heindel@tu-berlin.de。https://orcid.org/0000-0003-1148-404X Lucas Rickert、Daniel A. Vajner、Martin von Helversen、Sven Rodt 和 Stephan Reitzenstein,柏林工业大学固体物理研究所,Hardenbergstraße 36, 10623 Berlin, Germany,电子邮件:lucas.rickert@tu-berlin.de(L. Rickert)。https://orcid.org/0000-0003-0329-5740(L. Rickert)。https://orcid.org/0000-0002-4900-0277(DA Vajner)。 https://orcid.org/0000-0003-4494-4698(M. von Hervelsen)。 https://orcid.org/0000-0002-1381-9838 (S. Reitzenstein) Kinga Żołnacz,弗罗茨瓦夫科技大学光学与光子学系,Wybrzeże Stanisława Wyspiańskiego 27, 50-370 Wroclaw, 波兰。 https://orcid.org/0000-0002-1387-9371 刘汉清,李树伦,倪海桥,牛志川,中国科学院半导体研究所光电材料与器件重点实验室,北京 100083;中国科学院大学材料科学与光电工程中心,北京 100049,E-mail: zcniu@semi.ac.cn (Z. Niu)。 https://orcid.org/0009-0004-7092-2382(H.刘)。 https://orcid.org/0000-0002-9566-6635 (Z. Niu) Paweł Wyborski,弗罗茨瓦夫科技大学实验物理系,Wybrzeże Stanisława Wyspiańskiego 27, 50-370 Wroclaw, 波兰;丹麦技术大学电气与光子工程系,2800,Kgs.,Lyngby,丹麦 Grzegorz Sęk 和 Anna Musiał,弗罗茨瓦夫科技大学实验物理系,Wybrzeże Stanisława Wyspiańskiego 27, 50-370 Wroclaw, 波兰。 https://orcid.org/0000-0001-7645-8243(G. Sęk)。 https://orcid.org/0000-0001-9602-8929(A.Musiał)
*通讯作者:托比亚斯·海因德尔(Tobias Heindel),柏林技术大学固态物理研究所,Hardenbergstraße36,10623柏林,德国,电子邮件:tobias.heindel@tu-berlin.de。https://orcid.org/0000-0003-1148-404x Lucas Rickert,Daniel A. Vajner,Martin von Helversen,Sven Rodt和Stephan Reitzenstein,固态物理学研究所lucas.rickert@tu-berlin.de(L。Rickert)。https://orcid.org/0000-0003-0329-5740(L.Rickert)。 https://orcid.org/0000-0002-4900-0277(D.A. vajner)。 https://orcid.org/0000-0003-4494-4698(M. von Hervelsen)。 https://orcid.org/0000-0002-1381-9838(S。Reitzenstein)Kingaicołnacz,弗罗克劳夫科学技术大学的光学和光子学系,WybrzeêeeStanisVAwaWyspiańskiego27,50-370-370-370-poloclaw。 https://orcid.org/0000-0002-1387-9371 Hanqing Liu,Shulun Li,Haiqiao Ni和Zhichuan Niu,光电材料和设备的主要实验室中国科学院学院材料科学与光电工程中心,北京100049,中国,电子邮件:zcniu@semi.ac.ac.cn(Z. NIU)。 https://orcid.org/0009-0004-7092-2382(H。Liu)。 https://orcid.org/0000-0001-7645-8243(G。sęk)。 https://orcid.org/0000-0001-9602-8929(A.Musiał)https://orcid.org/0000-0003-0329-5740(L.Rickert)。https://orcid.org/0000-0002-4900-0277(D.A. vajner)。 https://orcid.org/0000-0003-4494-4698(M. von Hervelsen)。 https://orcid.org/0000-0002-1381-9838(S。Reitzenstein)Kingaicołnacz,弗罗克劳夫科学技术大学的光学和光子学系,WybrzeêeeStanisVAwaWyspiańskiego27,50-370-370-370-poloclaw。 https://orcid.org/0000-0002-1387-9371 Hanqing Liu,Shulun Li,Haiqiao Ni和Zhichuan Niu,光电材料和设备的主要实验室中国科学院学院材料科学与光电工程中心,北京100049,中国,电子邮件:zcniu@semi.ac.ac.cn(Z. NIU)。 https://orcid.org/0009-0004-7092-2382(H。Liu)。 https://orcid.org/0000-0001-7645-8243(G。sęk)。 https://orcid.org/0000-0001-9602-8929(A.Musiał)https://orcid.org/0000-0002-4900-0277(D.A.vajner)。https://orcid.org/0000-0003-4494-4698(M. von Hervelsen)。https://orcid.org/0000-0002-1381-9838(S。Reitzenstein)Kingaicołnacz,弗罗克劳夫科学技术大学的光学和光子学系,WybrzeêeeStanisVAwaWyspiańskiego27,50-370-370-370-poloclaw。https://orcid.org/0000-0002-1387-9371 Hanqing Liu,Shulun Li,Haiqiao Ni和Zhichuan Niu,光电材料和设备的主要实验室中国科学院学院材料科学与光电工程中心,北京100049,中国,电子邮件:zcniu@semi.ac.ac.cn(Z. NIU)。https://orcid.org/0009-0004-7092-2382(H。Liu)。 https://orcid.org/0000-0001-7645-8243(G。sęk)。 https://orcid.org/0000-0001-9602-8929(A.Musiał)https://orcid.org/0009-0004-7092-2382(H。Liu)。https://orcid.org/0000-0001-7645-8243(G。sęk)。https://orcid.org/0000-0001-9602-8929(A.Musiał)https://orcid.org/0000-0002-9566-6635(Z.Niu)PawełWyborski,弗罗克瓦夫(Wroclaw)的实验物理学系,斯坦尼斯·威斯皮亚斯基(StanisławWyspiański)27,50-370-Poloclaw,poloclaw,poland,wroclaw Unive Science of Science of Science of Science of Science and Inive Science of Science and Inive Science of Science and Technology of Science of Science and Technoic丹麦技术大学电气和光子学工程系,2800,KGS,Lyngby,Denmark Grzegorzsęk和AnnaMusiał,AnnaMusiał,弗罗克瓦夫科学与技术大学实验物理系,StanisławWyspiański海岸,Poland,50-370 Wroclaw。