设计并用低成本的0.5μm BCD(biplor,CMOS and DMOS)工艺实现了用于650nm塑料光纤(POF)通信的Si基单片集成光接收芯片,其中包含了与标准工艺兼容的大面积的叉指状的PIN结构的光电探测器(PD)、跨阻放大器(TIA)以及后端放大器(PA)。采用NI公司的图形化编程软件LabVIEW和硬件PXI并结合光学调整平台的测试方案对流片后的光接收芯片进行测试,结果表明,PD的暗电流为pA量级,响应度为0.25A/W,电容为4.4pF;对650nm的入射光,在180Mbit/s速率的伪随机二进制序列(PRBS)以及小于10-9的误码率(BER)条件下,测得光接收芯片的灵敏度为-14.6dBm,并能得到清晰的眼图,包括200μm×200μm的PD在内总的芯片面积0.9mm2,5V的电源下功耗为60mW。
设计了一种用于塑料光纤通信的650nm单片集成光接收芯片,包括光电探测器、跨阻前置放大器、单双端转换、差分放大器、输出缓冲器及失调电压补偿电路.基于合理假设与近似,从稳态连续方程和边界条件出发,分析了探测器的光谱响应;采用拉普拉斯变换方法,分析其频率响应.采用0.5μm BCD工艺流片,光接收芯片版图面积832×948μm2进行测试,结果表明5V反向偏压下,探测器在650nm的响应度为0.26A/W;光接收芯片在180Mbps速率及误码率小于10-9情况下,灵敏度为-14.6dBm;在100Mbps非归零伪随机二进制序列信号速率及误码率小于10-9情况下,能得到清晰的眼图.
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