埃因霍温理工大学 信用:CC0公共领域 全球互联网正以每年24%的复合速度增长，达到3
到2021年，每年3兆字节
在这个不断连接的世界中，迫切需要高速光通信，为了跟上这种增长，迫切需要光收发器制造的发展
公共卫生
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清华大学电子工程系的候选人小刘研究了集成电子电路和构成光收发器的光子器件的新方法
他将为自己的博士学位辩护
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论文发表于2020年12月1日
光收发器的电子和光子元件通常用不同的技术制造，然后集成或封装在一起
随着要求更高速度和进一步降低成本和功耗的光通信系统的发展，这种封装已经成为组合电子-光子系统性能的重要瓶颈
需要不影响光收发器性能或不增加其功耗的新的小尺寸封装技术
刘研究了电子电路和系统方法，开发了一种新的三维光子-电子晶片级集成技术
在这种新的集成技术中，光子晶片使用粘性聚合物结合技术结合在电子晶片的顶部
然后通过聚合物建立电连接
从交流电到DC 刘的第一步是为高速光调制器驱动器开发一种新的设计方法
一般来说，放大器设计的目标是频域参数，如带宽、群延迟变化、线性等
但是驱动器的规格通常是在时域中描述的，例如数据速率、眼图等
刘提出的方法论集中于两个领域之间的联系
然后，他使用不同的电路设计技术来改进频域规格，目的是在时域中实现高数据速率和高质量的眼图
这种建议的方法实现了分布式驱动程序，实现了最先进的56千兆位PAM4 (112千兆位/秒)传输
刘的第二个研究课题与三维晶片级集成中的驱动器-调制器接口有关
目前，大多数光子调制器需要DC偏置来工作在最佳状态
这就是所谓的交流耦合方案，它很容易通过引线键合和外部表面贴装元件来实现
然而，向三维晶片级集成的转变使得外部元件成为不可能:驱动器-调制器接口位于模块内部
因此，需要DC耦合方案，这是驱动器输出和光调制器输入之间的直接连接
刘提出两种新的耦合驱动方案；一个有助于提高马赫-曾德尔调制器(MZM)发射机的紧凑性，另一个是考虑到不同的调制格式和MZMs的制造公差
所提出的方法和三维电子-光子晶片级集成技术为光通信的未来带来了巨大的希望
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