使用 COFDM,每个载波频率的符号率要低得多,大约每秒 850 个符号。这意味着符号的物理间距约为 350kM,而不是 50 米。反射信号要干扰当前信号,就需要一个额外路径长度为 350 公里的幽灵,在悉尼,这意味着它需要从纽卡斯尔附近某个建筑物上反弹!每个 COFDM 载波实际上都是一个单独的无线电发射器,在较低的音频范围内调制。多径接收(重影)会使模拟电视几乎无法观看,但对 DVB-T 没有任何影响。这种情况非常类似于在汽车收音机上接收 AM;即使在高速行驶时,AM 也很少发生信号丢失。
对于 COFDM,每个载波频率的符号率要低得多,大约每秒 850 个符号。这意味着符号之间的物理间隔约为 350 公里,而不是 50 米。反射信号要干扰当前信号,就需要一个额外路径长度为 350 公里的幽灵,在悉尼,这意味着它需要从纽卡斯尔附近某处的建筑上反射回来!每个 COFDM 载波实际上都是一个独立的无线电发射器,在较低的音频范围内调制。多径接收(重影)会使模拟电视几乎无法观看,但对 DVB-T 没有任何影响。这种情况非常类似于在汽车收音机上接收 AM;即使在高速行驶时,AM 也很少发生信号丢失。
摘要 — 多波段相干通信被视为一种有希望的候选技术,可满足日益增长的更高数据速率和容量需求。同时,相干通信有望在不久的将来进入数据中心领域。随着数据和电信领域的相干数据链路跨越多个光波段,相干收发器设计和流量工程的新方法将成为必需。在本文中,我们提出了一种用于 O 波段和 C 波段的单片集成硅光子相干接收器。该接收器采用 2×2 多模干涉耦合器网络,作为针对 1430 nm(E 波段)优化的 90 ◦ 混合。总功耗为 460 mW,占地面积约为 6 mm 2,光电带宽为 33 GHz。 64 GBd 操作在 O 波段和 C 波段上得到演示,这与 C 波段最先进的硅光子相干接收机相比具有竞争力,并且是 O 波段相干通信迄今为止的最高符号率。
执行摘要 最新技术摘要 在过去 20 年中,硅光子学已成为光子集成电路 (PIC) 的一项极具吸引力的技术,因为它直接建立在硅纳米电子领域的极度成熟基础之上。因此,它开辟了一条通往非常先进的 PIC 的道路,具有非常高的产量和低成本。更准确地说,今天,硅光子 PIC 正在 200 毫米和 300 毫米 CMOS 代工厂中以纳米级精度和可重复性进行商业化生产,这从光子学的角度来看是前所未有的。基本技术利用绝缘体上硅 (SOI) 晶圆,其中埋氧层顶部的硅层充当连接芯片上器件的波导的核心。由于硅是导光材料,氧化硅是包层,该技术可以解决波长范围约为 1 至 4 m 的应用,从而包括以 1300nm、1550nm 和 1550(+)nm(分别为 O、C 和 L 波段)为中心的非常重要的光纤光谱带。硅光子学已经成为十多家公司(其中大部分是无晶圆厂公司)用于数据中心和电信网络中高数据速率收发器产品的首选技术。总的来说,他们向市场部署了估计数百万个硅光子收发器。大约有 20 个硅光子制造平台(部分为工业平台,部分为支持原型设计和小批量制造的研究机构平台)已经建立,这些平台基于现有基础设施和源自硅电子行业的专有技术(见附录 A1)。典型平台允许集成高速调制器和高速 Ge 探测器,符号率范围为 50 至 100 Gbaud,以及用于光束组合/分裂、波长选择功能、偏振选择功能和片外耦合的高级无源功能。一些平台允许其他功能,例如与高级电子设备的集成(单片或混合)、光源的集成(异构或混合)以及面向传感的功能(例如微流体)。大多数平台的运作方式类似于代工厂:任何最终用户都可以访问它们,无论是全掩模版/全晶圆批次 (FRFL) 模式还是成本分摊多项目晶圆 (MPW) 模式,其中最终用户可以提交部分掩模版的设计,并将收到几十个处理过的芯片而不是完整的晶圆。 FRFL 模式成本高昂(数十万欧元/美元),但每芯片成本较低(每芯片约 10 欧元/美元),而 MPW 模式每设计成本更实惠(数十万欧元/美元),但每芯片成本约 1000 欧元/美元。当扩展到更高产量(例如 1000 片晶圆)时,芯片成本可降至每芯片 1 欧元/美元以下,因为固定掩模和间接成本在整个批次中摊销。当代工厂基础设施的投资已经折旧或与其他用户共享时,较低的单芯片成本也会受益。芯片代工厂向其客户提供工艺设计套件 (PDK)。这些 PDK 详细说明了给定平台的设计规则,并包含基本组件和电路库。硅光子学 PDK 的成熟度尚未达到 CMOS IC 代工厂的水平。今天,硅光子学 PDK 仅包含非常基本的构建模块库,特别是对于 MPW 操作模式。未来的硅光子学 PDK 必须包含组件和电路的紧凑模型,其参数基于经过验证的测量数据,并考虑到晶圆之间和晶圆之间的工艺变化。