[发明专利]硅光子调制器驱动器

说明书

实施例总地涉及转换布置、驱动器布置、以及制造用于驱动调制器器件的互补式互补金属氧化物半导体(CMOS)输出信号的方法。转换布置包括差分放大器和至少两个互阻放大器(TIA)，该差分放大器被配置为基于差分输入信号来制造第一放大信号，该至少两个互阻放大器(TIA)与该差分放大器的相应输出耦接并且被配置为基于第一放大信号产生第二放大信号。TIA的相应偏置电压基于第一放大信号。转换布置还包括共模反馈布置，该共模反馈布置与TIA的输出耦接并且被配置为基于第二放大信号来控制第一放大信号，由此控制偏置电压，其中互补式CMOS输出信号基于第二放大信号。

技术领域

在本公开中所呈现的实施例通常涉及光学调制，尤其涉及用于光学调制器器件的驱动器布置。

背景技术

许多电-光器件采用自由载流子色散效应(free carrier dispersion effect)来改变折射率的实部和虚部。这种应用的采用是由于未变形的纯晶体硅未表现出线性的电-光(普克尔斯(Pockels))效应，并且由Franz-Keldysh效应和Kerr效应引起折射率的改变是非常弱的。光学器件(诸如Mach-Zehnder调制器、基于全内反射(TIR)的结构、十字开关、Y型开关、环形谐振器、以及Fabry-Perot谐振器)的特定区域中的相位调制可以被用于调制输出强度。

电-光器件中的自由载流子浓度可以通过载流子的注入、累加、消耗、或反转而被改变。现今为止所调查的大多数器件表现了一些共同的特性，诸如要求长的相互交互长度(例如，5-10mm)以及大于1kA/cm³的注入电流密度，从而获得显著的调制深度。

附图说明

以使得能够详细地理解本公开的上述特征的方式，可通过参考实施例(其中的一些实施例被示出在附图中)来获得对上面简述的公开的更具体描述。然而，要注意的是，附图仅示出了本公开的典型实施例并因此不被视为限制其范围，因为此公开可允许其他同等有效的实施例。

图1根据本文所描述的实施例示出了绝缘体上硅(SOI)电-光调制器器件的截面图。

图2根据本文所描述的实施例示出了多段的电-光调制器器件。

图3A和3B根据本文所描述的实施例示出了示例性调制器器件的框图。

图4是根据本文所描述的实施例的调制器驱动器的示例性转换级的框图。

图5是根据本文所描述的实施例的调制器驱动器的示例性转换级的示意图。

图6A是根据本文所描述的实施例的调制器驱动器的示例性数据多路复用级的示意图。

图6B是根据本文所描述的实施例的调制器驱动器的示例性输出放大级的示意图。

图7是根据本文所描述的实施例的与示例性调制器驱动器的输出耦接的调制器区段的示意图。

图8是根据本文所描述的实施例的产生用于驱动调制器器件的互补式互补金属氧化物半导体(CMOS)输出信号的方法。

为了辅助理解，在可能的地方，相同的参考标号已经被用于指定图中共用的同等元件。应当想到，在一个实施例中所公开的元件可以在其他实施例中有利地被使用，而无需特别说明。

具体实施方式

概述

本公开中的一个实施例是用于将差分输入信号转换到互补式互补金属氧化物半导体(CMOS)输出信号的转换布置。转换布置包括被配置为基于差分输入信号产生第一放大信号的差分放大器，以及与差分放大器的相应的差分输出耦接并且被配置为基于第一放大信号来产生第二放大信号的至少两个互阻放大器(TIA)。TIA的相应偏置电压基于第一放大信号。转换布置还包括共模反馈布置，该共模反馈布置与TIA的输出耦接并且被配置为基于第二放大信号来控制第一放大信号，由此控制偏置电压。互补式CMOS输出信号基于第二放大信号。