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华中科技大学谭旻研究团队发表单片集成光电融合芯片重要成果
1 周前
近日，华中科技大学集成电路学院谭旻研究团队在光通信领域顶级期刊《Journal of Lightwave Technology》（JLT）上发表研究论文，提出了一种新型的非相似时分复用（DTDM）控制架构，并基于IHP 250nm BiCMOS工艺成功研制出我国首款光电融合全集成偏振、偏压协同控制芯片。该研究针对大规模光电融合系统面临的可扩展性难题，通过构建统一的误差域映射机制，将马赫-曾德尔调制器（MZM）偏置电压与偏振态功率等不同物理维度的反馈信号归一化，使单一电子控制器能够分时复用高精度传感前端、极值锁定逻辑及驱动电路。芯片在毫秒级时间片内自适应切换偏压控制与偏振控制任务，首次实现了异质光器件的单片协同调控。实验数据显示，该芯片相比传统并行控制方案，芯片面积减少44.4%，功耗降低23%，核心控制电路面积仅0.255平方毫米，总功耗低至2.988毫瓦。在控制精度上，偏压控制模式实现0.7弧度线性控制范围与5赫兹跟踪带宽，偏振控制模式则达到34分贝消光比，偏振态跟踪分辨率优于0.01弧度/秒。高速传输测试表明，协同控制开启后系统支持100吉比特每秒NRZ信号单模传输，在双闭环复杂场景下仍能保持56吉比特每秒稳定传输，眼图质量优异。该成果不仅实现了国内首款光电融合全集成偏振、偏压协同控制芯片的研制，更为超大规模异构光电集成系统的低功耗设计提供了通用架构方案。
