光电子集成芯片的高速电路设计
课程编码：080300M02011H
英文名称：High-speed Circuits Design for Photonic‐Electronic Integrated Chips (PEIC)
课时：44
学分：2.00
课程属性：一级学科普及课
主讲教师：祁楠等
教学目的要求
本课程从高速信号完整性的基础知识切入，首先让学生对高速电路基本名词和概念理解并熟悉；接着，从发射机、接收机和时钟产生与恢复三大部分介绍光电收发机芯片的分析和设计方法，其中每部分均采用顶层指标、底层电路、顶层系统的路线进行讲述；最后，将介绍前沿的硅基光电子技术及其光/电集成。本课程特点是理论与实际紧密结合，除基础知识外的各部分都设置2个学时的专项研讨课，组织同学通过阅读典型文献在课上分组进行讲解。
预修课程
模拟集成电路基础，数字集成电路基础
大纲内容
第一章 课程总体介绍 2学时
第1节 课程总体介绍
第2节 光互连和光电集成系统概述
第二章 高速通信基础
第1节 数据编码与信号带宽 1学时
第2节 噪声与时间抖动 1学时
第3节 信号完整性与阻抗匹配 1学时
第4节 光通信调制格式与电学信道 1学时
第5节 光纤与光波导信道 1学时
第三章 电光发射机器件与电路 8学时
第1节 电光发射机架构与系统指标
第2节 激光器及其调制原理
第3节 激光器驱动电路分析
第4节 电光调制器及其驱动原理
第5节 调制器驱动电路分析
第6节 发射机均衡电路原理
第7节 研讨课1：激光器直调发射机设计
第四章 光电接收机器件与电路 9学时
第1节 光电接收机架构与系统指标
第2节 光电探测器及其偏置与控制
第3节 反馈型小信号放大器分析
第4节 跨阻放大器（TIA）
第5节 宽带放大器
第6节 接收机均衡电路原理
第7节 研讨课2：光电集成接收机设计
第五章 光电收发机中的时钟与数据处理 12学时
第1节 锁相环原理及电路实现
第2节 振荡器原理及电路实现
第3节 时钟与数据恢复（CDR）原理及电路实现
第4节 时钟综合与时钟分布
第5节 串行-并行转换电路
第6节 研讨课3：光通信中的时钟与数据恢复电路
第六章 硅基光电子与光电集成 6学时
第1节 硅基光电子技术总述
第2节 MZM硅光调制器驱动电路
第3节 MRM和EAM硅光调制器驱动电路
第4节 硅基光电子技术进展与展望
第5节 研讨课4：硅光微环谐振器收发电路设计
第七章 期末考试 2学时
第1节 期末考试
教材信息
1、
光通信集成电路设计
毕查德·拉扎维
2017年8月
电子工业出版社
参考书
1、
Broadband Circuits for Optical Fiber
Communication
Eduard Säckinger
38353.0
WILEY
课程教师信息
祁楠，中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室，研究员，主要研究领域：基于CMOS的光电子集成电路设计与系统集成（硅基高速接口及传感电路）。