실리콘 포토닉스를 위한 1.25Gbps급 CMOS 광변조기 구동회로 설계

Abstract

본 논문에서는 의 CMOS 공정을 사용하여 실리콘 포토닉스에 사용될 1.25Gbps의 동작속도를 갖는 광변조기 구동회로를 설계하였다. 광변조기 구동회로의 종류에는 4bit의 data를 받을 수 있는 Multiplexer 부분과 Modulator를 구동시키는 Modulator driver 단으로 구성되어 있으며, 구동되는 Modulator는 MZI (Mach-Zehnder Interferometer) 타입이다. 본 논문에서 설계한 Modulator driver는 인버터 형태로 Modulator와 본딩와이어로 연결한 구조를 고려하여 설계하였으며, 3.3V의 전원전압에서 10mW의 낮은 평균전력을 소비한다. Bootstrap 회로를 추가하여 1.25Gbps의 빠른 인버터 동작이 가능하도록 하였다. 또한 Multiplexer의 회로 동작에 큰 영향을 주는 D-Flipflop을 개선하였다. 개선된 D-Flipflop은 1.25Gbps의 동작속도를 갖고, 본 논문의 디바이더 및 Multiplexer 회로로 사용되었다.; This paper describes the design of an optical modulator driver for Si photonics communication system. The optical modulator driver is developed using 0.35□ CMOS technology. The modified Flipflop exploit the master slave D Flipflop configuration. The slave stage is using pseudo-NAND logic. And the optical modulator is a MZI(Mach-Zehnder Interferometer) optical modulator using pn-diode in each arm. Using a output stage utilizing modified bootstrap inverter structure, good device characteristics as well as low power operation was obtained. It operates at 1.25Gbps and peak-to-peak jitter is 0.4ps and total power dissipation is 10mW from 3.3V.