【摘 要】
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随着集成电路工艺技术的不断发展进步,基于CMOS工艺的光、电器件在同一块芯片上集成的技术已经开始走向成熟,使得基于CMOS工艺的电光集成电路（Electronic-photonic Integrated Circuit,EPIC）技术已经成为可能。EPIC技术结合了光互联的高带宽、低损耗性与CMOS集成电路的大规模集成等优点,可以较为容易的实现高速率、高带宽、多通道、低功耗的电光互联接口,从而成为
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随着集成电路工艺技术的不断发展进步,基于CMOS工艺的光、电器件在同一块芯片上集成的技术已经开始走向成熟,使得基于CMOS工艺的电光集成电路（Electronic-photonic Integrated Circuit,EPIC）技术已经成为可能。EPIC技术结合了光互联的高带宽、低损耗性与CMOS集成电路的大规模集成等优点,可以较为容易的实现高速率、高带宽、多通道、低功耗的电光互联接口,从而成为解决接入网、高性能计算和数据中心中高速多通道光电接口硬件需求的有效手段。基于EPIC技术设计的多通道高速电光调制器是实现高带宽电光互联的接口的重要组成部分,值得被深入研究。本文面向下一代超级计算机系统的网络互联接口应用需求,在对硅基马赫曾德尔调制器（Mach-Zehnder Modulator,MZM）的原理进行深入分析的基础上,分别建立了行波MZM的行波电极模型、分布式电路模型以及分布式电光调制模型,设计了紧凑型的25Gbps行波马赫曾德尔调制器。在此基础上,提出并设计了高密度多通道的行波马赫曾德尔电光调制器,并基于地线电极短接的方法优化了通道间的串扰问题。采用IMEC硅光SOI工艺,我们完成了高速多通道行波马赫曾德尔调制器的设计与芯片实现,总面积为3mm×1.2mm（四通道）。仿真结果表明,该电路可实现单通道21.3GHz的电光调制带宽,并行数据传输率可达到4×25Gbps,通过地线电极短接的方式,通道间的串扰在频率范围30GHz以内被减小到-40d B以下,误码率得到了显著降低。
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