Y9T90 LDA的硅光PDK
Y9T88，我删掉了事情呢是从上周六3月25号开始的，上周末是硅光集成的议题，这是光模块技术解析的第7和第8小节的内容，硅光集成原理。小伙伴想要一个平衡探测器的图纸或者设计，我的建议是版图可以找流片厂要一个，另外在我这里把原理梳理一遍，容易理解些。到了周一，也就是3月27号，才弄明白，小伙伴是想把光学和电路的部分都考虑进去。
这原则是属于留言答复，我就把群里的聊天记录截屏，并且把小伙伴的名字盖住，然后就发出来了。 结果，小伙伴说，把名字盖住也不行啊，还有头像呢，其他人还能看到我头像呢。
好吧，只回答问题，曹雪芹同志当年用甄士隐给红楼梦开头，我把甄士隐也借过来开个头吧，总得知道，回答了个啥问题。
我的那个光模块技术原理解析分8节内容，每节课三小时，第1节，包括了为什么核心网骨干网会走到相干通信，相干模块中窄线宽激光器的主要类型，IQ调制器的几个主要技术路线，ICR相干集成接收机的几种主要方案。
第2节，有数据中心DCI的相干通信、内部的相干下沉的应用和趋势。
第6节光学芯片原理，其中包括相位控制的几种集成光学片上方案与原理，几种探测器的原理和一些结构分析。
第7节，就是3月25号的硅光集成议题，包括了硅光学的波导，相位控制、硅基集成探测器。
平衡探测器是相干接收中的一个光能量转换为电流能量的环节，就是俩探测器组成，而且探测器恢复出的信号只有幅度，探测器本身并不包括相位信息。
[*]Y9T40 Cignal AI：相干光模块进展
[*]Y9T67 Acacia精简版相干模块
[*]Y8T16 相干接收机几种方案比较
[*]Y7T243 几种相干接收机的拓扑结构
[*]Y7T248 Intel 硅光集成相干模块之纯硅ICR
[*]Y7T110 新飞通混频器结构优化
[*]Y9T18 硅光相干接收APD平衡探测器
[*]Y9T56 探测器通过V型反射提高响应度
光，具有波粒二象性，其波动，具有幅度信息，频率（可以换算为波长，c/f），波动速度（真空速度c，波导介质中的速度是c/n），波动时间，以及相位。
发射端是在光这个超高频的电磁波载波上加载低频的信号，那么接收端收到的信号，同样包括了载波以及信号。
相干光模块的混频器（也就是接收端发生干涉的结构），本质上就是乘法，两列波进行干涉，相乘。
如果控制好干涉点的相位等因素，可以实现光信号的幅度与本地振荡LO幅度的乘积，这是信号放大。通过干涉提高OSNR的本质。
本地振荡器LO，为啥叫振荡器，光是电磁波啊，只是光属于几百THz的高频电磁波段而已。
接收端的光信号，如果直接检测，信号幅度小的话就没办法检测出来，通过与一个LO干涉（混频、乘法）后，可以实现信号的放大效果。
之前写过的，用EDFA、SOA可以实现光域的放大，这是宽谱放大，噪声也会被放大，APD是电信号的雪崩放大，也是宽谱放大，噪声也会被放大。
但是干涉，是和频率相关的，符合干涉条件的可以被放大，不符合干涉条件的对不住，那就放大不了。利用这种规则，就可以只放大信号，并且特意控制噪声。完成信噪比的优化。
光的波粒二象性，波动性控制好，就可以控制干涉条件，LO没有加载信号，但是LO有能量啊，通过干涉，把能量妥妥的传递给信号，只传递给信号，多好。
可原理能讲通，找我要器件的设计，这就难了。大多数的流片厂提供PDK，比如IMEC、AMF等等，每一个器件设计出来的性能，与流片厂制造工艺强相关。PDK，Process Design Kit，工艺设计套件。
当然也有第三方的PDK公司，这就需要与流片厂的工艺能力/参数，进行前期的定标优化。说实话，我现在对光学，包括硅光集成原理还算略知道那么一点，了解我历史的知道，以前我做电路的，对Cadence做电路了解的比较多点，光学是后边边工作边去学校听点课边看点文献，属于半自学的。
今年OFC有个第三方的PDK介绍，他们演讲里有个图，平衡探测器是包括在相干接收机中的。LDA叫逍遥科技，看介绍里说的是从原来PDK各个公司出来后初创，做硅光一体化设计。
OFC的报告的图看不清楚，我重新画一下，这个是原理图，红色的是光，蓝色的是电，探测器的作用是把光转为电流。
用于控制干涉条件的波导相位控制是光学内容，相位的恢复在DSP，减法通常是在TIA这个运算放大器，所谓的平衡探测器，分别输入到TIA的﹢端和-端，做减法。
TIA的减法，直流量直接做减法，但信号的减法就有意思了，信号分别是+s与-s，通过平衡探测器转为电流，探测器并不管+s还是-s，只管把光转为电，TIA对信号信息的s-(-s), 看似减法，实则相加。
TIA跨阻放大器，把电流转为电压信号，这跨的的“电阻”的作用，把信号放大后，通过DSP里边的ADC把电压信息采样，之后就是一连串的数学算法（DSP的D， digital，数字算法），把RX的原始信号恢复出来。
如果是光和电要同时考虑，
电路布局Layout，根本目的是按照原理图把信号做互联，只需要考虑射频信息量，射频折射率，行波速度，阻抗, 等等，比如，
Y9T41 GF：硅基分段MZ调制器的电极分布
电路Layout对于方向性，略微有要求，比如降低串扰之类的，但要求不多，本质上电信号的连接，主要是连接。
但光学布局，和电路布局有很大区别，光学是有方向性的，其次是波导形状，结构，交叉，等等，与光学的模式、损耗、相位等诸多信息强相关。比如一个波导ICR中需要做波导交叉，而交叉，会导致单模模式失控，容易激发高阶模。
[*]Y7T243 几种相干接收机的拓扑结构
[*]Y6T41 硅光集成之波导交叉1
[*]Y6T42 硅光集成之波导交叉2
早些年的光学设计，和电路反着来的。
电路中有太多太多的功能区，比如DSP就包括了数以亿计的晶体管门电路，需要用原理图一点点的梳理清楚这些功能区的逻辑关系。
而光学芯片，激光器，一个二极管，探测器，也是一个二极管，就算是硅光的集成光学出来了，也不过就是几条波导，几个探测器，几个调制器...，有数的晶体管。
光学设计，很多人直接就开始版图Layout。
现在慢慢的集成光学数量也多了，复杂度也上来了，相关的光学工艺随着产业发展也基本趋于稳定。就有了类似集成电路的设计流程，原理、逻辑、版图、仿真、输出生产制造文件
我参考一下OFC LDA逍遥科技的硅光相干接收的流程，可以选择从原理图开始，之后逐渐进行版图设计，仿真后，再返回原理图逐步优化，完成后生成制造文件，交给第三方流片厂。
仿真，可以看光学性能，电学性能，咱们很关注的带宽曲线，眼图分析....
<hr/>Y9T86 <硅光报告2023版>终于写完了
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