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World File Search System有源元件
硅基光电子学
近半个世纪以来，硅基微电子技术与光纤通信引发了一场影响深远的信息技术革命，将人类社会带入了高速信息时代，对通信容量和速率的需求呈指数级增长，而数据中心和高性能计算则面临着电互连速度、带宽、能耗等瓶颈制约，硅基光电子技术成为突破这些瓶颈的关键技术。硅凭借折射率高、可容纳小型有源元件、与CMOS兼容工艺等优势，可以在微芯片上以低成本、低能耗实现大规模光电集成，成为芯片产业的热门选择。此外，硅基光电子技术还催生了中红外通信、微波光电子学、片上实验室、量子通信、光电计算、芯片级激光雷达等一系列新的研究领域。本期特刊“硅光子学的最新进展”涵盖了该领域器件和应用的最新发展。本期特刊包含五篇评论文章和四篇原创研究文章，重点关注数据中心相干互连、光电计算、集成量子电路和硅基光电混合集成中的关键器件及其应用。
Edinger, P.、Phong Van Nguyen, C.、Takabayashi, A Y.、Antony, C.、Talli, G. 等人 (2022) 具有低功耗 MEMS 调谐的分插硅环谐振器
硅光子学正迅速扩展到传感和微波光子学等新应用领域 [1]。此类应用需要可调谐滤波器，而可使用波导环形谐振器 (RR) 高效构建。此类无限脉冲响应 (IIR) 滤波器也可采用可配置的循环波导网格灵活实现，但由于光学长度较长且采用多个分立元件，因此品质因数 (Q) 和自由光谱范围 (FSR) 较低。此外，由于采用了热光驱动，当前代工平台中可用的有源元件功耗在 mW 级。基于 MEMS 的元件对于可编程电路而言颇具吸引力，因为它们可以在短光学长度内高效调整相位或功率，功耗低于 µW [2]。MEMS 执行器已用于可调 RR [3-5]，但尚未出现可控制相位和两个耦合器的紧凑型分插环。 Chu 和 Hane 展示了一种光学长度极短、谐振调谐范围大的 RR，但 Q 值限制为 1.6 × 103 [ 3 ]。Park 等人报道了完全可重构环，但 FSR 低于 0.2 nm [ 5 ]。这里，我们展示了一个分插环谐振器，其 FSR 为 4 nm，并且对相位（失谐）和两个定向耦合器均进行了模拟控制。该设备是在 IMEC 的 iSiPP50G 代工平台上实现的，经过了一些后处理步骤。
我们打算开发飞艇：Tamilmani 博士 - SPINNER 集团
在移动通信领域，制造商将有源元件直接安装到天线中已成为一项长期确立的标准。最近，随着对更复杂的技术解决方案的需求越来越普遍，雷达系统制造商开始将越来越多的元件集成到天线中。好处是什么？系统效率大幅提高，信号完整性增强。对于雷达旋转接头而言，这意味着不同频带的传统 RF 模块正在被各种介质耦合器、电源电流路径和信号传输路径所取代。介质耦合器用于通过液体介质创建冷却回路，如果需要，还用于通过干燥空气对 RF 线路部分进行通风和/或降压。电源电流主要用于为雷达放大器供电，雷达放大器的输出功率通常可达几百千瓦。此外，还为天线加热系统提供该模块。来自有源天线设备的电信号和向有源天线设备发送的电信号可通过多通道光纤旋转接头、滑环或非接触式耦合器进行光学传输。但是，光学旋转接头的缺点是它需要整个系统的中央内孔。我们的新型非接触式信号传输模块不存在此缺点。根据要求，可以实现任意直径的内孔（关键词空心轴）。定子和转子单元之间的实际信号传输以电磁方式进行，在此背景下要传输的信号经过数字调制。作为目前所有技术领域的标准，以太网也被用作雷达领域数据传输的标准接口。这就是 SPINNER 将新开发的模块配置为非接触式以太网耦合器（以太网模块）的原因。这种耦合器之所以被称为模块，是因为它有自己的轴承支撑。该模块的直径可自由扩展。通过堆叠，还可以配置它以创建多通道设计。非接触式解决方案的主要优势自然是其无磨损操作。然而，与基于接触的设计相比，另一个优势是最大数据速率不受模块大小的影响。
HUBER+SUHNER 太空光子学研讨会
HUBER+SUHNER 太空光子学研讨会 航天工业正在经历一场重大变革，其特点是活跃卫星数量惊人地增加。到 2023 年底，共有 10,000 颗卫星在地球轨道上运行，预计其数量将以每年 40% 的速度增长。随着火箭技术的最新进展，发射成本将降至 <100 美元/公斤，标志着从小众市场转向商业市场。这一发展正在创造前所未有的太空飞行相关商机。光子技术具有小尺寸、高数据速率和成本成熟度（由电信 COTS 驱动）等卓越功能，将为这个即将到来的市场做出重大贡献。我们很高兴邀请您参加由 HUBER+SUHNER 主办的“太空光子学研讨会”。本次活动将作为一个平台，汇集行业领袖，共同探索和利用光子技术在动态太空市场的潜力。在这个未来市场取得成功的关键是抓住机遇并建立合作伙伴关系！ - 加入我们，共同探索这个转型时代出现的巨大机遇。让我们共同驾驭航天市场不断变化的动态，并建立战略联盟，充分利用各种可能性。日期 2024 年 4 月 15 日，星期一 地点 HUBER+SUHNER AG, Degersheimerstrasse 14, 9100 Herisau AR 目标群体 技术和业务开发听众 议程 11:30 - 13:00 注册、三明治午餐、HUBER+SUHNER 工厂参观 13:00 - 13:45 学术界和工业界的主题演讲（见下面列出的发言人） 13:45 - 15:45 世界咖啡（轮流小组）主题：“航天器的无源光纤连接”/“太空中的光学传感器”/“有源元件”/“分享开发太空光子产品的经验” 16:00 社交开胃酒 主题演讲者 Lauriane Karlen，CSEM，高级研发工程师 Thomas Paul，HUBER+SUHNER，航空航天副总裁市场经理 [发言人 3 - 待定] 注册 如需注册和了解更多信息，请访问https://www.hubersuhner.com/en/hubersuhner-photonics-in-space-workshop 。 参会人数限制为 40 人。本次会议为在航天市场快速发展的光子技术领域建立联系、交流知识和开展协作提供了一个独特的平台。 不要错过这次参与塑造未来的讨论的机会！我们期待您的参与！ 谨致问候， HUBER+SUHNER Matthias Bleibler Thomas Paul 博士 FO 研发副总裁 航空航天市场副总裁
研究论文 新型超低功耗镜像折叠级联跨阻放大器
背景和目标：本文首次设计并介绍了一种基于电流镜和折叠级联拓扑组合的新型折叠镜 (FM) 跨阻放大器 (TIA) 结构。跨阻放大器级是接收器系统中最关键的构建块。这种新型拓扑基于电流镜拓扑和折叠级联拓扑的组合，采用有源元件设计。其理念是在输入节点使用电流镜拓扑。在所提出的电路中，与许多其他已报道的设计不同，信号电流（而不是电压）被放大直到到达输出节点。由于使用二极管连接的晶体管作为电流镜拓扑的一部分，所提出的 TIA 具有低输入电阻的优势，这有助于隔离主要输入电容。因此，以相当低的功耗实现了 5Gbps 的数据速率。此外，设计的电路仅使用了六个有源元件，占用的芯片面积很小，同时提供 40.6dBΩ 的跨阻抗增益、3.55GHz 频率带宽和 664nArms 输入参考噪声，并且仅消耗 315µW 功率和 1V 电源。结果证明了所提出的电路结构作为低功耗 TIA 级的正确性能。方法：所提出的拓扑基于电流镜拓扑和折叠级联拓扑的组合。使用 Hspice 软件中的 90nm CMOS 技术参数模拟了所提出的折叠镜 TIA 的电路性能。此外，对晶体管的宽度和长度尺寸进行了 200 次蒙特卡罗分析，以分析制造工艺。结果：所提出的 FM TIA 电路提供 40.6dBΩ 跨阻增益和 3.55GHz 频率带宽，同时使用 1V 电源仅消耗 315µW 功率。此外，由于分析通信应用中接收器电路中输出信号的质量至关重要，所提出的 FM TIA 对于 50µA 输入信号的眼图打开约 5mV，而对于 100µA 输入信号，眼图垂直打开约 10mV。因此，可以清楚地显示眼图的垂直和水平开口。此外，跨阻增益的蒙特卡罗分析呈现正态分布，平均值为 40.6dBΩ，标准差为 0.4dBΩ。此外，FM TIA 的输入电阻值在低频时等于 84.4Ω，在 -3dB 频率时达到 75Ω。通过对反馈网络对输入电阻的影响的分析，得出了在没有反馈网络的情况下，输入电阻可达1.4MΩ，由此可见反馈网络的存在对于实现宽带系统的重要性。结论：本文本文介绍了一种基于电流镜拓扑和折叠级联拓扑组合的跨阻放大器，该放大器可放大电流信号并将其转换为输出节点的电压。由于输入节点存在二极管连接的晶体管，因此 TIA 的输入电阻相对较小。此外，六个晶体管中有四个是 PMOS 晶体管，与 NMOS 晶体管相比，它们的热噪声较小。此外，由于前馈网络中未使用无源元件，因此所提出的折叠镜拓扑占用的片上面积相对较小。使用 90nm CMOS 技术参数的结果显示，跨阻增益为 40.6dBΩ，频率带宽为 3.55GHz，输入参考噪声为 664nArms，使用 1 伏电源时功耗仅为 315µW，这表明所提出的电路作为低功耗构建块的性能良好。