1 电子与仪器工程系,1 Shri GS 理工学院,印度中央邦印多尔 摘要:本文介绍了采用 CMOS 180nm 技术设计的前端光接收器。完成原理图后,通过 Cadence Virtuoso 工具进行仿真。在本设计中,作者使用的电源为 1.8V,频率范围在 1Hz 至 10GHz 之间,获得了各种参数的结果,例如 20μA 偏置电流、宽高比 W/L、输入共模电压范围在 800mv 和 1.72volts 之间。测量了开环增益等各种参数之间的权衡,并测量了开环增益、相位裕度等参数之间的权衡。获得的总增益为 98 dB。本文报告了模拟结果。索引词:模拟电路、两级运算放大器、宽高比、180nm、光接收器、CADENCE。
研究了采用金属有机化学气相沉积法制备的波长为 m 的 InGaAs 波导光电二极管 (WGPD) 在 40-Gb/s 光接收器中的应用。通过监测暗电流和击穿电压,检查了高温存储和加速寿命测试的可靠性。提取了 WGPD 测试结构的中位器件寿命和退化机制的活化能。通过统计分析检查器件寿命,该分析在预测实际条件下的器件寿命方面非常可靠。WGPD 测试结构的退化机制可以通过暴露的 p-n 结上的钝化层中的离子杂质形成漏电流路径来解释。尽管如此,可以得出结论,WGPD 测试结构对于实际的 40-Gb/s 光接收器应用表现出足够的可靠性。
研究了采用金属有机化学气相沉积法制备的波长为 m 的 InGaAs 波导光电二极管 (WGPD) 在 40-Gb/s 光接收器中的应用。通过监测暗电流和击穿电压,检查了高温存储和加速寿命测试的可靠性。提取了 WGPD 测试结构的中位器件寿命和退化机制的活化能。通过统计分析检查器件寿命,该分析在预测实际条件下的器件寿命方面非常可靠。WGPD 测试结构的退化机制可以通过暴露的 p-n 结上的钝化层中的离子杂质形成漏电流路径来解释。尽管如此,可以得出结论,WGPD 测试结构对于实际的 40-Gb/s 光接收器应用表现出足够的可靠性。
光接收器的性能受到互补金属氧化物半导体 (CMOS) 运算放大器 (op-amps) 设计的显著影响,这种设计受益于 CMOS 技术的进步,可降低噪声和功耗。本研究概述了低噪声 CMOS 运算放大器的设计过程,旨在实现高质量的信号输出,这对于必须尽量减少噪声干扰的专业音频设备和精密仪器等应用至关重要。通常,降低噪声的努力会导致速度降低和功耗增加。因此,实现性能参数的最佳平衡至关重要,噪声水平是主要关注点。提出了一种有效的设计方法来提高运算放大器的整体性能。采用分析方法来深入了解设计,优先考虑噪声性能。设备尺寸和偏置条件是根据噪声水平、带宽、信号摆幅、斜率和功耗等几个因素确定的。已经开发了一个两级运算放大器来验证所提出的设计方法。通过该方法得出的器件参数与使用 MATLAB 生成的模拟结果非常吻合,强调了设计过程的准确性和有效性。
摘要:本文介绍了一种采用 65 nm 技术制造的 26 Gb/s CMOS 光接收器。它由三电感跨阻放大器 (TIA)、直流 (DC) 偏移消除电路、3 级 gm-TIA 可变增益放大器 (VGA) 以及内置均衡技术的无参考时钟和数据恢复 (CDR) 电路组成。TIA/VGA 前端测量结果显示 72 dBΩ 跨阻增益、20.4 GHz −3 dB 带宽和 12 dB DC 增益调谐范围。VGA 电阻网络的测量也证明了其有效克服电压和温度变化的能力。CDR 采用全速率拓扑,具有 12 dB 嵌入式均衡调谐范围。该芯片组的光学测量结果显示,在 2 15 −1 PRBS 输入下,26 Gb/s 速率下的 BER 为 10 −12,输入灵敏度为 −7.3 dBm。使用 10 dB @ 13 GHz 衰减器的测量结果也证明了增益调谐功能和内置均衡的有效性。整个系统功耗为 140 mW,采用 1/1.2 V 电源供电。
量子密钥分发 (QKD) 和超密集隐形传态等量子通信方案为安全地传递信息提供了独特的机会。光通信正日益扩展到自由空间信道,但自由空间信道中的大气湍流需要光接收器和测量基础设施来支持多种空间模式。本文,我们介绍了一种多模迈克尔逊型延时干涉仪,该干涉仪采用场展宽设计,用于测量自由空间通信方案中的相位编码状态。干涉仪采用玻璃光束路径构造,以提供热稳定性、场展宽角度公差和紧凑的占地面积。干涉仪的性能突出,单模和多模输入的测量可见度分别为 99.02 ± 0.05% 和 98.38 ± 0.01%。此外,还展示了针对任意空间模式结构和 ± 1.0 ◦ C 温度变化的高质量多模干涉。干涉仪测得的光路长度漂移接近室温,为 130 nm / ◦ C。借助此装置,我们展示了用于时间相位 QKD 的双峰多模单光子状态的测量,可见度为 97.37 ± 0.01%。
摘要 本文提出了一种30 Gbps 1.25 pJ/b光接收机模拟前端(Rx_AFE),主要由有源电压电流反馈跨阻放大器(AVCF-TIA)和交错有源反馈限幅放大器(LA)组成。通过在所提出的TIA中采用有源电压电流反馈技术,大输入电容得到很好的隔离,而不受低电源电压的限制,并且大大缓解了跨阻增益和输出极点频率之间的直接矛盾。同时,通过在LA设计中采用交错有源反馈技术进一步扩展了带宽。所提出的Rx_AFE采用40 nm bulk-CMOS工艺制造,跨阻增益为63.8 dBΩ,3 dB带宽为24.3 GHz。从电源电压 1.0 V 开始,当运行 30 Gbps PRBS 时,电路的功耗和功率效率分别为 37.5 mW 和 1.25 pJ/b。核心电路占用的芯片面积为 920 µ m × 690 µ m。关键词:光接收器、跨阻放大器 (TIA)、有源电压-电流反馈、交错有源反馈、限幅放大器 (LA)、CMOS。分类:集成电路(存储器、逻辑、模拟、RF、传感器)
摘要 本文提出了一种30 Gbps 1.25 pJ/b光接收机模拟前端(Rx_AFE),主要由有源电压电流反馈跨阻放大器(AVCF-TIA)和交错有源反馈限幅放大器(LA)组成。通过在所提出的TIA中采用有源电压电流反馈技术,大输入电容得到很好的隔离,而不受低电源电压的限制,并且显著缓解了跨阻增益和输出极点频率之间的直接矛盾。同时,通过在LA设计中采用交错有源反馈技术,带宽进一步扩展。所提出的Rx_AFE采用40 nm bulk-CMOS工艺制造,跨阻增益为63.8 dB Ω,3 dB带宽为24.3 GHz。从电源电压 1.0 V 开始,当运行 30 Gbps PRBS 时,电路的功耗和功率效率分别为 37.5 mW 和 1.25 pJ/b。核心电路占用的芯片面积为 920 µ m × 690 µ m。关键词:光接收器、跨阻放大器 (TIA)、有源电压-电流反馈、交错有源反馈、限幅放大器 (LA)、CMOS 分类:集成电路(存储器、逻辑、模拟、RF、传感器)
光接收器的作用是检测入射到其上的接收光,并将其转换为包含传输端光上信息的电信号。然后,信息就可以输入到电子设备中,例如计算机、导航控制系统、视频监视器等。 电缆结构 光纤电缆的结构通常由五个元素组成:光芯、光包层、缓冲层、强度构件和护套。光芯是光纤中心的光承载元件。它通常由高纯度二氧化硅和氧化锗的组合制成。芯周围是纯二氧化硅制成的光包层。这些材料的组合使全内反射原理成为可能,因为材料的差异在界面点处产生了反射面。进入光纤芯的光脉冲从芯和包层之间的界面反射,沿线移动时留在芯内。包层周围是缓冲材料,充当减震器,以保护芯和包层免受损坏。缓冲层周围包裹着强度构件(通常是芳纶),增加了临界抗拉强度,以防止安装过程中因拉力而造成损坏。外护套可防止磨损和环境损害。所用护套的类型还决定了电缆的用途和可燃性等级。
摘要:这项研究介绍了使用糖尿病监测的光学方法的基于物联网的非侵入性血糖仪的开发。糖尿病需要尽快识别,并密切监测其发育。控制这种疾病的措施之一是使用糖素对血糖水平进行每日监测。市场上的葡萄仪是侵入性的,需要血液采样或传感器植入。要获取血液样本,有必要用针刺指尖获得血液样本。此过程不舒服,并且反复穿刺会增加传染病传播的风险。或者,本文提出了一种使用光学技术的非侵入性方法。原型设备主要由NIR LED(940nm)组成,该nir用作通过手指传递的光发射器,并反射为光电探测器(BPW34),该发射器(BPW34)充当光接收器。使用Arduino Cloud用于监视目的,该原型与IoT平台集成在一起。下一步涉及校准模型的开发。招募了十个健康的人参加由国家肾脏基金会Batu Pahat进行的葡萄糖读数测量。从该实验中成功获得了校准模型(𝑦=82.19𝑥+ 12.91)。开发的设备的准确性在93.2%至96.9%之间,发现错误百分比小于7%。总而言之,成功开发了一种无痛的非侵入性根源近红外LED和光电二极管。为了将来开发,可以使用更长的光发射器(例如1500 nm)来提高系统的准确性。关键字:糖尿病,糖仪,近红外(NIR),物联网(IoT),非侵入性