光,具有波粒二象性,其动摇,具有起伏信息,频率(能够换算为波长,c/f),动摇速度(真空速度c,波导介质中的速度是c/n),动摇时刻,以及相位。
发射端是在光这个超高频的电磁波载波上加载低频的信号,那么接纳端收到的信号,相同包含了载波以及信号。
相干光模块的混频器(也便是接纳端产生干与的结构),实质上是乘法,两列波进行干与,相乘。
假如操控好干与点的相位等要素,能轻松完结光信号的起伏与本地振动LO起伏的乘积,这是信号扩大。经过干与进步OSNR的实质。
本地振动器LO,为啥叫振动器,光是电磁波啊,仅仅光归于几百THz的高频电磁波段罢了。
接纳端的光信号,假如直接检测,信号起伏小的话就没办法检测出来,经过与一个LO干与(混频、乘法)后,能轻松完结信号的扩大效果。
之前写过的,用EDFA、SOA能轻松完结光域的扩大,这是宽谱扩大,噪声也会被扩大,APD是电信号的雪崩扩大,也是宽谱扩大,噪声也会被扩大。
可是干与,是和频率相关的,契合干与条件的能够被扩大,不契合干与条件的对不住,那就扩大不了。使用这种规矩,就能够只扩大信号,并且特意操控噪声。完结信噪比的优化。
光的波粒二象性,动摇性操控好,就能操控干与条件,LO没有加载信号,可是LO有能量啊,经过干与,把能量妥妥的传递给信号,只传递给信号,多好。
可原理能讲通,找我要器材的规划,这就难了。大多数的流片厂供给PDK,比方IMEC、AMF等等,每一个器材规划出来的功用,与流片厂制作工艺强相关。PDK,Process Design Kit,工艺规划套件。
当然也有第三方的PDK公司,这就需要与流片厂的工艺才能/参数,进行前期的定标优化。说实话,我现在对光学,包含硅光集成原理还算略知道那么一点,了解我前史的知道,曾经我做电路的,对Cadence做电路了解的比较多点,光学是后边边作业边去校园听点课边亮点文献,归于半自学的。
本年OFC有个第三方的PDK介绍,他们讲演里有个图,平衡探测器是包含在相干接纳机中的。LDA叫逍遥科技,看介绍里说的是从本来PDK各个公司出来后草创,做硅光一体化规划。
OFC的陈述的图看不清楚,我从头画一下,这个是原理图,赤色的是光,蓝色的是电,探测器的效果是把光转为电流。
用于操控干与条件的波导相位操控是光学内容,相位的康复在DSP,减法通常是在TIA这个运算扩大器,所谓的平衡探测器,别离输入到TIA的﹢端和-端,做减法。
TIA的减法,直流量直接做减法,但信号的减法就有意思了,信号别离是+s与-s,经过平衡探测器转为电流,探测器并不论+s仍是-s,只管把光转为电,TIA对信号信息的s-(-s), 看似减法,实则相加。
TIA跨阻扩大器,把电流转为电压信号,这跨的的“电阻”的效果,把信号扩大后,经过DSP里面的ADC把电压信息采样,之后便是一连串的数学算法(DSP的D, digital,数字算法),把RX的原始信号康复出来。
电路布局Layout,底子意图是依照原理图把信号做互联,只需要细心考虑射频信息量,射频折射率,行波速度,阻抗,等等,比方,
电路Layout关于方向性,稍微有要求,比方下降串扰之类的,但要求不多,实质上电信号的衔接,主要是衔接。
但光学布局,和电路布局有很大差异,光学是有方向性的,其次是波导形状,结构,穿插,等等,与光学的形式、损耗、相位等许多信息强相关。比方一个波导ICR中需要做波导穿插,而穿插,会导致单模形式失控,简单激起高阶模。
电路中有太多太多的功用区,比方DSP就包含了数以亿计的晶体管门电路,需要用原理图一点点的整理清楚这些功用区的逻辑联系。
而光学芯片,激光器,一个二极管,探测器,也是一个二极管,就算是硅光的集成光学出来了,也不过便是几条波导,几个探测器,几个调制器...,稀有的晶体管。
现在渐渐的集成光学数量也多了,杂乱度也上来了,相关的光学工艺跟着工业高质量开展也根本趋于稳定。就有了相似集成电路的规划流程,原理、逻辑、地图、仿真、输出出产制作文件
我参阅一下OFC LDA逍遥科技的硅光相干接纳的流程,能够再一次进行挑选从原理图开端,之后逐渐进行地图规划,仿真后,再回来原理图逐渐优化,完结后生成制作文件,交给第三方流片厂。
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平衡探测器是相干接纳中的一个光能量转换为电流能量的环节,便是俩探测器组成,并且探测器康复出的信号只要起伏,探测器自身并不包含相位信息。
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