研究目的
研究基于850纳米VCSEL的光链路性能,该链路采用CMOS技术实现功率-数据速率自适应功能,用于高速数据传输。
研究成果
所展示的光链路以每比特3.4皮焦的能量效率实现了高达40 Gbit/s的无误码运行,成为基于850纳米VCSEL、采用全CMOS模拟前端组件的最快单通道NRZ光链路。其功率自适应功能可在较低数据速率下降低能耗,在20 Gbit/s时实现2.7皮焦/比特的能效。
研究不足
该研究仅限于850纳米波长及特定CMOS技术(发射端采用14纳米FinFET,接收端采用28纳米数字体CMOS)。性能评估上限为40 Gbit/s,并在较低数据速率下比较能效。
1:实验设计与方法选择:
本实验采用VCSEL和光电二极管设计高速光链路,基于CMOS工艺实现。设计包含带激光二极管驱动器的发射端,以及带跨阻放大器和限幅放大器的接收端。
2:样品选择与数据来源:
使用商用VCSEL和光电二极管。VCSEL工作波长为850纳米,光电二极管为商用25Gbps InGaAs PD,具有特定特性参数。
3:实验设备与材料清单:
设备包括伪随机比特序列发生器、光衰减器、采样示波器和误码率测试仪。材料包括多模光纤和同轴电缆。
4:实验流程与操作步骤:
搭建系统生成PRBS信号,通过光链路传输后,测量误码率、每比特能耗和灵敏度等性能指标。
5:数据分析方法:
测量每比特能耗和灵敏度等性能参数,并与当前最先进的光链路进行对比。
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获取完整内容-
optical attenuator
Agilent N7766A
Agilent
Adjusting the power of the optical signal.
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sampling oscilloscope
Agilent 86100C
Agilent
Measuring the received signal.
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bit error-rate tester
SHF 11100A
SHF
Testing the bit error rate of the link.
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VCSEL
Emitting light at 850-nm wavelength for optical communication.
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photodiode
New Focus 1484-A-50
New Focus
Capturing the transmitted optical signal.
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