光互連調(diào)研報(bào)告-在線瀏覽
2024-09-12 23:44本頁面
【正文】 。由于氧化工藝可以使單元器件的尺寸很小，達(dá)到對(duì)注入電流的限制作用，因此可以獲得閾值電流很小的陣列器件，并且實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，陣列效果很好。雪崩光電探測(cè)器、探測(cè)器驅(qū)動(dòng)、信號(hào)檢測(cè)放大、信號(hào)放大整形輸出等部分,可應(yīng)用于連續(xù)或者脈沖光信號(hào)測(cè)放大整形及溫度傳感等領(lǐng)域。韓國(guó)optowell公司發(fā)布了10G 4通道，12通道的VCSEL陣列芯片及對(duì)應(yīng)的接收端芯片。PD陣列為4或者12。VCSEL采用的是線陣，4個(gè)的陣列長(zhǎng)度970um，12的陣列長(zhǎng)度2970um，體積小。第四章 耦合方式 光收發(fā)模塊與光互連層之間的耦合方法一[1]： 以日本的NTT為代表的維透鏡耦合的方式（OptoBump）。采用擴(kuò)散方法，利用固體基底表面曲張，形成維透鏡陣列。缺點(diǎn)是在表面曲張的實(shí)際操作過程中，微透鏡的曲率半徑難以保證，所以制作難度比較大。Ended Connection Rods and ViaHoled Waveguides. Journal of Lightwave Technology, 2004, 22(9): 2128~2134]： 采用直接對(duì)準(zhǔn)的方式， 即將光發(fā)射機(jī)/接收機(jī)芯片與波導(dǎo)層的直接對(duì)準(zhǔn)。這種方法的主要思想是現(xiàn)在MT連接器上插入一小段光纖，將光纖一端磨制成45度端面，這個(gè)45度的端面同空氣接觸正好形成一個(gè)全發(fā)射面，從而實(shí)現(xiàn)光耦合。缺點(diǎn)：所需要的耦合精度更大。在處理板里，一錐形聚合物波導(dǎo)被粘在一金屬光具座上，光電器件和發(fā)射接收集成芯片也集成在金屬光具座上，處理板由光學(xué)插槽來和光學(xué)底板耦合，在處理板和光背板的耦合原理如下圖所示。在光學(xué)插頭內(nèi)耦合光到光背板的光波導(dǎo)中的NIMF39。原理圖如下圖所示： 方法四：POSH光互聯(lián)結(jié)構(gòu)[1][[] Lisa A. Buckman Windover. ParallelOptical Interconnects 100 Gb/s. JOURNAL OFLIGHTWAVE TECHNOLOGY,2004,22(9):321~327]此POSH的傳輸和接收模塊是在耐熱玻璃基底上構(gòu)造了雙面聚合物透鏡，從而形成為傳輸和接收模塊的透鏡陣列。而接受模塊透鏡陣列則是接收從多模光纖帶上發(fā)出的光，并將其匯聚在光檢測(cè)器上。其傳輸模塊光系統(tǒng)如下圖所示：方法五：Terabus光互連結(jié)構(gòu)[1][[] Laurent Schares, Jeffrey A. Kash, Fuad E. Doany, Clint L. Schow. Terabus: Terabit/SecondClass CardLevel Optical Interconnect Technologies. IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTUM ELECTRONICS,SEPTEMBER/OCTOBER 2006] 把光耦合進(jìn)光波導(dǎo)的光系統(tǒng)是基于一個(gè)微透鏡陣列，透鏡是通過刻蝕在GaAs/InP基底的背面形成，單個(gè)透鏡分別與在其對(duì)面的VCSEL和PIN器件對(duì)準(zhǔn)，如下圖所示，每個(gè)透鏡將OE的有源區(qū)成像在波導(dǎo)的芯層上。 板間(芯片之間)耦合的幾種結(jié)構(gòu) 方法一： FullyIntegrated Flexible Photonic Platform（全集成式的光電子平臺(tái)）[[] Lan Li, Yi Zou, Hongtao Lin, Juejun Hu, Xiaochen Sun, NingNing Feng, Sylvain Danto, Kathleen Richardson, Tian Gu, Michael Haney. A FullyIntegrated Flexible Photonic Platform for ChiptoChip Optical Interconnects. JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY,DECEMBER 15,2013]這種結(jié)構(gòu)的基片上包含了一組單模光纖波導(dǎo)陣列，光電子器件（激光器和光電探測(cè)器）就是上面的藍(lán)色部分稱為Active devices，光電子器件通過一種叫做alignmentfree dietowafer的連接技術(shù)直接耦合到基片上的光波導(dǎo)上面，最后在基片的兩端有稱為flipchip的倒裝芯片連接技術(shù)(圖中的黃色部分)焊接在Chip上面。缺點(diǎn)：制作工藝比較復(fù)雜。板之間的互連通過多模光波導(dǎo)連接，在每個(gè)子板之間通過3R單元能夠恢復(fù)信號(hào)從而能夠讓這種結(jié)構(gòu)能夠連接無限多的單元板(cards)。在實(shí)驗(yàn)中能夠以低于10^12的誤比特率以10G/s的傳輸速率進(jìn)行板間的數(shù)據(jù)交互。缺點(diǎn)：光波導(dǎo)布線是一個(gè)難點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：不使用光波導(dǎo)連接，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。方法三：通過光插座與插頭用光纖連接[[] Richard Charles Alexander Pitwon, Lars Brusberg, Henning Schroder, Simon Whalley, Kai Wang, Allen Miller, Paul Stevens, Alex Worrall, Alessandro Messina, and Andrew Cole .Pluggable ElectroOptical Circuit Board Interconnect Based on Embedded GradedIndex Planar Glass Waveguides. JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, VOL. 33, NO. 4, FEBRUARY 15, 2015][[] Keun Byoung Yoon, InKui Cho, Seung Ho Ahn, Myung Yong Jeong, Deug Ju Lee, Young Un Heo, Byung Sup Rho, Hy
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