硅光芯片是當(dāng)前情況下非常熱的一個主題。隨著中美關(guān)系的惡化，光子集成芯片的設(shè)計也成為目前的一個“卡脖子”技術(shù)。本文主要說明如何用OptSim Circuit和OptoDesigner兩款軟件，進(jìn)行數(shù)據(jù)中心常用的QPSK收發(fā)器光子集成芯片設(shè)計。

圖1：QPSK發(fā)射端的設(shè)計示意圖

如圖1 所示，QPSK發(fā)射端主要由分束器，馬赫-曾德爾調(diào)制器，相位調(diào)制器等組成。

圖2：OptSim Circuit中發(fā)射端的原理圖設(shè)計

圖2是在OptSim Circuit軟件中，實現(xiàn)的QPSK發(fā)射端的原理圖設(shè)計。設(shè)計中各個單元器件均來自Tower Semiconductor的PDK套件。

圖3：QPSK接受端的設(shè)計示意圖

如圖3所示，QPSK接受端主要由方向耦合器，光探測器，相位調(diào)制器等組成。

圖4：OptSim Circuit中的接收端原理圖設(shè)計

圖4是在OptSim Circuit軟件中，實現(xiàn)的QPSK接收端的原理圖設(shè)計。設(shè)計中各個單元器件均來自Tower Semiconductor的PDK套件。

圖5：OptSim Circuit中的QPSK測試平臺

為了仿真QPSK的性能，在OptSim Circuit中搭建了如圖5所示的測試平臺。如圖6所示，眼圖非常清晰。

圖6：OptSim Circuit中的QPSK仿真的眼圖結(jié)果

仿真驗證無誤之后，OptoDesigner 將對應(yīng)的版圖做出（如圖7所示）。得到的版圖布局直接可以通過foundry去流片獲取芯片。

 

圖7：OptoDesigner中的版圖布局

本文只是光子集成芯片的一個范例。如有其它關(guān)于光子集成芯片的需求，歡迎通過微信公眾號聯(lián)系我們。

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