CN107040317B - 用于分布式光电接收器的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

用于分布式光电接收器的方法和系统被公开并且可包括具有光栅耦合器、分束器、多个光电二极管、及多个跨阻抗放大器(TIA)的光电接收器。接收器利用光栅耦合器接收调制的光学信号，将所接收的信号分为多个光学信号，利用多个光电二极管从多个光学信号产生多个电信号，通信多个电信号至多个TIA，利用多个TIA放大多个电信号，并且从多个TIA的耦合输出产生输出电信号。每个TIA可以被配置为在不同的频率范围放大信号。多个电信号中的一个可以直流耦合至多个TIA的低频TIA。

Description

用于分布式光电接收器的方法和系统
相关申请的交叉引用/通过引用并入
本申请要求2015年11月18日递交的美国临时申请62/386,159的优先权和权益，其在此通过引用的方式整体并入本文。
技术领域
本公开内容的某些实施方式涉及半导体光子学。更具体地，本公开内容的某些实施方式涉及用于具有解码器的多级编码数据路径的方法和系统。
背景技术
随着数据网络扩展以满足不断增加的带宽需求，铜数据通道的缺点变得明显。由辐射的电磁能量引起的信号衰减和串扰是这样的系统的设计者遇到的主要障碍。它们可以在一定程度上利用均衡，编码及屏蔽来减轻，但是这些技术需要相当大的功率，复杂性及电缆体积处罚，同时仅提供适度的改进和非常有限的可扩展性。没有这样的通道限制，光学通信已被公认为铜链路的继任者。
通过比较此类系统与如参考附图在本申请的剩余部分中阐述的本公开内容，常规的和传统方法的另外的限制和缺点对本领域的技术人员来说将变的明显。
发明内容
基本如结合至少一个附图中所示和/或说明的，如权利要求中更完整提出的，一种用于分布式光电接收器的系统和/或方法。
通过下列描述和附图，将能更充分地理解本公开内容的各种优点、各个方面与新的特征及其所示出实施方式的细节。
附图说明
图1A是根据本公开内容的示例性实施方式的具有分布式光电接收器的光子使能集成电路的框图。
图1B是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的示例性光子使能集成电路的示图。
图1C是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的耦接至光纤电缆的光子使能集成电路的框图。
图2示出了根据本公开内容的示例性实施方式的具有反馈跨阻抗放大器的光电接收器。
图3示出了根据本公开内容的示例性实施方式的具有差动跨阻抗放大器的光电接收器。
图4示出了根据本公开内容的示例性实施方式的分布式光电接收器。
图5示出了根据本公开内容的示例性实施方式的分布式光电接收器的频率响应。
图6示出了根据本公开内容的示例性实施方式的用于分布式光电接收器和参考的眼图案。
图7示出了根据本公开内容的示例性实施方式的光学连续时间线性均衡电路。
图8示出了根据本公开内容的示例性实施方式的光鉴频器。
图9示出了根据本公开内容的示例性实施方式的光学有限脉冲响应滤波器。
具体实施方式
本公开内容的某些方面可以在用于分布式光电接收器的方法和系统中找到。本公开内容的示例性方面可以包括在具有光栅耦合器、分束器、多个光电二极管、及多个跨阻抗放大器(TIA)的光电接收器中：利用光栅耦合器接收调制的光学信号，将所接收的信号分为多个光学信号，利用多个光电二极管从多个光学信号产生多个电信号，将多个电信号传送至多个TIA，利用多个TIA放大多个电信号，并且从多个TIA的耦合输出产生输出电信号。每个TIA可以被配置为在不同的频率范围放大信号。多个电信号中的一个可以被DC耦合至多个TIA中的低频TIA。多个电信号中的一个可以被AC耦合至多个TIA中的高频TIA。TIA可以各自具有用于配置每个TIA的操作的频率范围的反馈阻抗。光电二极管可以差动地耦合至多个TIA。光学连续线性均衡(CTLE)可以通过配置TIA中的每一个的增益级而执行。所接收的信号的光学频率可以基于来自多个TIA中的每一个的输出信号的幅度进行区分。所接收的信号可以在包括光电二极管、TIA、及多个光学延迟元件的有限脉冲响应(FIR)过滤器中被过滤。光电接收器可以在半导体晶片上。半导体晶片可以是硅互补金属氧化物半导体(CMOS)光子晶片。
图1A是根据本公开内容的示例性实施方式的具有分布式光电接收器的光子使能集成电路的框图。参考图1A，示出了光子使能集成电路130上的包括光学调制器105A-105D、光电二极管111A-111D、监控光电二极管113A-113H的光电设备，以及包括耦合器103A-103K、光学终端115A-115D、以及光栅耦合器117A-117H的光学设备。还示出了包括放大器107A-107D、模拟和数字控制电路109、及控制部分112A-112D的电气设备和电路。例如，放大器107A-107D可包括跨阻抗和限幅放大器(TIA/LA)。
在示例性情形中，光子使能集成电路130包括CMOS光子晶片，其中，激光器组件101耦合至IC130的上表面。激光器组件101可以包括具有用于将一个或多个CW光学信号引导至耦合器103A的隔离器、透镜、和/或旋转器的一个或多个半导体激光器。
光学信号经由光子使能集成电路130中制成的光学波导110在光学设备与光电设备之间通信。在光子集成电路中可以使用单模波导或者多模波导。单模操作允许直接连接至光学信号处理和网络元件。术语“单模”可以用于支持两个偏振例如，横电(TE)和横磁(TM)的每个的单模的波导，或者用于是真正的单模并且仅支持偏振度是例如，包括平行于支持波导的基板的电场的TE的一个模式的波导。利用的两个典型波导截面包括带状波导和脊形波导。带状波导通常包括矩形截面，然而脊形波导包括波导板之上的脊形部分。当然，其他波导截面类型也得到预期并且在本公开内容的范围内。
在示例性情形中，耦合器103A-103C可以包括低损耗Y型结功率分束器，其中，耦合器103A接收来自激光器组件101的光学信号并将光学信号分到两个分支，这两个分支将光学信号引导至耦合器103B和103C，耦合器103B和103C将光学信号再一次划分，从而产生四个大致等功率光学信号。
光学调制器105A-105D包括马赫-增德尔(Mach-Zehnder)或环形调制器，且能够对连续波(CW)激光输入信号进行调制。光学调制器105A-105D可包括高速和低速相位调制部并由控制部112A-112D控制。光学调制器105A-105D的高速相位调制部可以利用数据信号调制CW光源信号。光学调制器105A-105D的低速相位调制部可以补偿缓慢变化的相因数，诸如，波导、波导温度、或波导应力之间的不匹配引起的那些并称为被动相位，或者MZI的被动偏压。
光学调制器105A-105D的输出可以经由波导110光学耦合至光栅耦合器117E-117H。耦合器103D-103K可包括四端口光学耦合器，例如，并且可以用于对由光学调制器105A-105D产生的光学信号进行采样或分束，使得通过监控光电二极管113A-113H来测量经采样的信号。定向耦合器103D-103K的未使用分支可以被光学端子115A-115D终止，以避免不期望的信号的背射。
光栅耦合器117A-117H包括使得能够将光耦合进和耦合出光子使能的(photonically-enabled)集成电路130的光栅。可以利用光栅耦合器117A-117D将从光纤接收的光耦合到光子使能的集成电路130，并且可以利用光栅耦合器117E-117H将从光子使能的集成电路130耦合到光纤中。光栅耦合器117A-117H可包括单极化光栅耦合器(SPGC)和/或偏振分束光栅耦合器(PSGC)。在利用PSGC的情况下，可以利用两个输入、或输出、波导。
例如，光纤可用环氧树脂连接到CMOS芯片，且可与光子使能的集成电路130法线成一角度对准，以优化耦合效率。在示例性实施方式中，光纤可包括单模纤维(SMF)和/或保偏光纤(polarization-maintaining fiber，PMF)。
在图1B中示出的另一示例性实施方式中，可以通过将光源引导到芯片中的光学耦合器件(诸如，光源接口135和/或光纤维接口139)上而不用光纤直接将光学信号传送至光子使能的集成电路130的表面。这可以利用定向激光源和/或接合至光子使能的集成电路130的另一芯片倒装芯片上的光源来实现。
光电二极管111A-111D可以将从光栅耦合器117A-117D接收的光学信号转换为电信号，所述电信号被传送到放大器107A-107D以供处理。在本公开的另一个示例性实施方式中，例如，光电二极管111A-111D可包括高速异质结光电晶体管，并且可在集电区和基区包括锗(Ge)以在1.3-1.6m光波长范围中进行吸收，并且可集成于CMOS绝缘体上硅(SOI)晶片。在示例性场景中，光电二极管111A-111D中的每一个可包括在输入处具有分束器的一对光电二极管，使得每个光电二极管从单个PSGC 117A-117D接收来自光波导110的光学信号。
模拟和数字控制电路109可以控制放大器107A-107D的操作中的增益等级或者其他参数，其然后可以将电信号传送到光子使能的集成电路130之外。控制部112A-112D包括使得能够对从分束器103A-103C接收到的CW激光学信号进行调制的电子电路。例如，光学调制器105A-105D可以要求高速电信号来调制马赫-增德尔干涉仪(MZI)的相应分支中的折射率。放大器107A-107D可包括与分离的光电二极管和TIA并行的接收器路径，每个路径被调谐至不同的频率范围使得一个可以接收并放大低频率而另一接收并放大高频率，使得电输出合并以产生期望的宽频率响应。传统光电接收器被配置为用于低频率范围和高频率范围。使频谱的特定部分周围的接收器的每个路径优化可导致改善的接收器灵敏度和改善的频率响应(甚至一直到DC)。例如，这样的结构可以用作光学连续时间线性均衡器或光鉴频器。
在操作中，光子使能的集成电路130可操作以发送和/或接收并处理光学信号。光学信号可以由光栅耦合器117A-117D从光纤接收并通过光电检测器111A-111D转变成电信号。例如，电信号可以通过放大器107A-107D中具有电求和的并行的高频率路径和低频率路径的跨阻抗放大器放大，并随后传送至光子使能的集成电路130中的其他电子电路(未示出)。
图1B是示出了根据本公开的示例性实施方式的示例性光子使能的集成电路130的示图。参考图1B，示出了光子使能的集成电路130，光子使能的集成电路包括电子设备/电路131、光学和光电设备133、光源接口135、芯片前表面137、光纤维接口139、CMOS保护环141、以及表面照射型监控光电二极管143。
例如，与如同传统边缘发射/接收设备一样的芯片的边缘相反，光源接口135和光纤维接口139包括使光学信号能够经由CMOS芯片表面137耦合的光栅耦合器。经由芯片表面137耦合光学信号使得能够使用机械地保护芯片并防止污染物经由芯片边缘进入的CMOS保护环141。
例如，电子设备/电路131包括诸如，参考图1A描述的放大器107和模拟数字控制电路109的电路。光学和光电设备133包括诸如耦合器103A-103K、光学耦合器104、光学端子115A-115D、光栅耦合器117A-117H、光学调制器105A-105D、高速异质结光电二极管111A-111D、以及监控光电二极管113A-113I的设备。
在示例性情形中，光学和电子设备包括分布式接收器，所述分布式接收器具有调谐至不同的频率范围并包括被耦接至分路器的分离的二极管的并行路径，以将光学信号提供至每个光电二极管。
图1C是示出了根据本公开的示例性实施方式耦接至光纤电缆的光子使能的集成电路的示图。参考图1C，示出了包括芯片表面137以及CMOS保护环141的光子使能的集成电路130。还示出了光纤芯片耦合器145、光纤电缆149、以及光源组件147。
例如，可以相对于图1B描述包括电子设备/电路131、光学设备和光电设备133、光源接口135、芯片表面137、以及CMOS保护环141的光子使能的集成电路130。
在示例性实施方式中，光纤电缆可以例如经由环氧树脂附到CMOS芯片表面137。纤维芯片耦合器145使光纤电缆149能够物理地耦合至光子使能的集成电路130。
图2示出了根据本公开的示例性实施方式具有反馈跨阻抗放大器(feedbacktransimpedance amplifier)的光电接收器。参考图2，示出了包括偏振分束光栅耦合器(PSGC)201、光电二极管205、偏压控制203、具有反馈电阻RFB的跨阻抗放大器207、以及增益级209的接收器200。
还示出了输入光学信号，(光输入(Light In))、以及输出电信号、(电输出(Electrical Out))。例如，PSGC 201包括散射结构的两个重叠阵列，诸如，基于光学信号波长和入射角配置的一定角度和间隔的波导。PSGC 201可以与晶片的表面接近直角地接收光学信号并将信号传送至将光学信号提供至光电二极管205的输出中的每一个。
偏压控制203可包括用于偏压光电二极管205的稳压的电压/电流源。光电二极管可包括硅或锗、或它们之间的合金，用于接收光学信号并将光学信号转变成电信号。光电二极管可以被反偏置，或者可选地偏置为接近零偏压，并且可以耦合至具有通过反馈电阻RFB配置的增益带宽的TIA 207的输入。TIA 207的输入电流产生可以耦合至增益级209的输出电压，增益级209可操作以将进一步增益提供至信号，并还可以将所接收的单端输入信号转变成差动输出信号。
图3示出了根据本公开的示例性实施方式具有差动跨阻抗放大器的光电接收器。参考图3，示出了包括偏振分束光栅耦合器(PSGC)301、光电二极管305、偏压控制303、具有DC偏移消除311的差动跨阻抗放大器307、以及增益级309的接收器300。
还示出了输入光学信号(光输入(Light In)、以及输出电信号(电输出(Electrical Out))。例如，PSGC 301包括散射结构的两个重叠阵列，诸如，基于光学信号波长和入射角配置的一定角度和间隔的波导。PSGC 301可以与晶片的表面接近直角地接收光学信号并将信号传送至将光学信号提供至光电二极管305的输出中的每一个。
偏压控制303可包括用于偏压光电二极管305的稳压的电压/电流源。光电二极管可包括硅或锗、或它们之间的合金，用于接收光学信号并将光学信号转变成电信号。光电二极管305可以被反偏置，或者可选地偏置为接近零偏压，并且可以经由耦合电容器CC以差动方式AC耦合到差动TIA 307的输入端。DC偏移消除311可包括电路、逻辑、和/或代码以期望值(即，最小)在增益级309的输出处配置DC偏移。
到TIA 307的输入电流生成可以耦合到增益级309(可操作以将进一步增益提供至信号)的差动输出电压，从而生成输出电信号(电输出(Electrical Out))。
图4示出了根据本公开的示例性实施方式的分布式光电接收器。参考图4，示出了包括偏振分束光栅耦合器(PSGC)401、光分束器404A和404B、负载电阻器RL1和RL2、耦合电容器CC1和CC2、光电二极管405A和405B、偏压控制403、高频TIA410、低频TIA420、以及增益级409的接收器400。高频TIA410包括差动跨阻抗放大器407A和反馈电阻RFB1和RFB2，而低频TIA420包括差动跨阻抗放大器407B和反馈电阻RFB3和RFB4。
还示出了输入光学信号(光输入(Light In)、以及输出电信号(电输出(Electrical Out)。例如，PSGC 401包括散射结构的两个重叠阵列，诸如，基于光学信号波长和入射角配置的一定角度和间隔的波导。PSGC 401可以与晶片的表面接近直角地接收光学信号并将信号传送至将光学信号提供至分束器404A和404B的输出中的每一个。
偏压控制403可包括用于偏压光电二极管405A和405B的电压/电流源。光电二极管405A和405B可包括硅或锗，或之间的合金，用于接收光学信号并将它们转变成电信号。光电二极管405A或405B可以被反偏置，或者可选地偏置成接近零偏压，并且还可经由耦合电容器CC1和CC2以差动方式AC耦合到差动TIA 407A的输入。由于高频TIA 410可操作以放大高频信号，而不是DC和低频信号，与TIA 420相比，信号AC耦合到TIA，TIA 420是低频率TIA并且因此直接耦合到光电二极管405A。
到TIA 410和TIA 420的输入电流生成可以耦合到增益级409(可操作为向信号提供进一步增益)的差动输出电压，生成输出电信号(电输出(Electrical out))。在不同频率范围上操作的TIA 410和TIA 420的输出的电组合，使得能够在每个TIA中利用可单独配置的增益电平来处理更宽的频率范围。此外，每个光电二极管405A和405B可以不同地偏置，用于在期望的频率下的优化性能。
反馈电阻器RFB1-RFB4以及耦合电容器CC1和耦合电容器CC2，或对于至低频TIA 420的DC耦合缺少耦合电容器，可以使能够调谐TIA的频率响应。例如，反馈电阻器可以包括可配置的电阻值，诸如可寻址的电阻器的阵列。在另一示例情形中，反馈电阻器可以包括具有可配置的阻抗值的有源器件，诸如在线性区域中偏置的CMOS晶体管。
另外，耦合器404A和耦合器404B可以配置为控制耦合到光电二极管405A和光电二极管405B的光学信号的相对强度，使得与配置输出电信号的频率响应的另一个相比，更高强度的光学信号可以耦合到TIA中的一个。应当注意的是，图4中的接收器路径的数量仅是实例。因此，可以利用具有可配置频率的任何数量的路径来提供任何期望的总体频率响应。
在操作中，光学信号可以经由PSGC 401耦合到包括分布式光电接收器400的晶片中，其中，由PSGC 401生成的不同偏振的光学信号可以由光分束器(optical splitter)404A和光分束器404B分离。因此，耦合的信号中的每一个的一部分可以以差动方式耦合到光电二极管405A和光电二极管405B的每个端子。然后光电二极管405A和光电二极管405B生成与接收的光学信号成比例的电信号，然后电信号被AC耦合到高频TIA 410并且被DC耦合到低频TIA 420。反馈电阻器RFB1-RFB4配置TIA 407A和TIA 407B的增益电平，放大的信号通过TIA 407A和TIA 407B的共同输出电组合。
利用通过高频TIA 410以高频提供的增益以及通过低频TIA 420以低频提供的增益，可以在宽频率范围上提供平坦的或其他期望形状的响应，而不需要对单个级过度严格要求。增益级409可以在生成输出信号电输出中提供进一步的放大。
图5示出了根据本公开的示例实施方式的分布式光电接收器的频率响应。参考图5，示出了低频TIA的模拟响应曲线、高频TIA的模拟响应曲线以及来自包括低频TIA和高频TIA的分布式TIA的聚集响应的模拟响应曲线。如从图中可以看出，低频TIA提供了从DC直到滚降频率(roll off frequency)的平直增益，这取决于反馈电路和TIA的其他器件特性。类似地，高频TIA提供了在高频处相对平坦的增益，但增益在较低频率以及更高频率处下降。
因此，利用如图4所示的低频TIA和高频TIA，导致图5中所示的聚集响应曲线，其中，频率响应从DC直到高频TIA的上翻转频率(upper roll over frequency)是平坦的。
图6示出了根据本公开的示例实施方式的用于分布式光电接收器和参考的眼图案。参考图6，在左侧上示出了对于分布式光电接收器的具有和不具有噪声的眼图案，以及在右侧上示出了没有反馈的参考TIA。从图案可以看出，分布式OE接收器眼图案比参考清楚得多，指示了分布式接收器架构的优势。图6中示出的眼图支持图5的AC响应曲线。与指示低抖动可能是相关的参考相比，分布式OE接收器图案示出没有低频失真或抖动。使用～60k的位长度来指示信号中存在足够的低频内容。
图7示出了根据本公开的示例实施方式的光学连续时间线性均衡电路。参考图7，示出了包括PSGC 701、分束器(splitter)703、光电二极管705A-705E、分布式TIA 710A-710E以及输出增益级709的光学连续时间线性均衡(CTLE)电路700。图7可以共享图1至图6的结构的任何和所有方面，其中，PSGC 701、光电二极管705A-705E、TIA 710A-710E以及增益级709可以基本上类似于先前描述的那些结构。此外，分束器703可以类似于分束器404A和分束器404B，但是具有不同数量的输出。
TIAS 710A-710E可以各自调谐到不同的频率范围，并且每一个的增益可以分别调谐以为输出信号(电输出(Electrical Out))创建期望的频率响应。与图4的结构一样，CTLE700中的TIA的数量仅仅是实例，因为可以根据期望的频率响应使用任意数量的抽头。控制器(诸如图1A的控制电路)可以配置TIA 710A-710E的增益和反馈阻抗。
图8示出了根据本公开的示例实施方式的光鉴频器(optical frequencydiscriminator)。参考图8，示出了包括PSGC 801、分束器803、光电二极管805A-805E、分布式TIA 810A-810E以及处理器809的光鉴频器800。图8可以共享图1至图7的结构的任何和所有方面，其中，PSGC 801、光电二极管805A-805E以及TIA 810A-810E可以基本上类似于先前描述的那些结构。
处理器809可以包括可操作以从TIA 810A-810E中的每一个接收电信号并且确定这些信号的幅度的合适的电路、逻辑和/或代码。TIA 810A-810E中的每一个可以配置用于整个期望频谱上的不同频率范围。因此，处理器809可以监测每个部段以辨别由PSGC 801接收的光学信号的调制频率内容。例如，可以使用图8中的结构使能够具有的鉴频能力来配置在收发器路径的其它位置的滤波器。
图9示出根据本公开的示例实施方式的光学有限脉冲响应滤波器。参考图1。参考图9，示出了包括PSGC 901、光延迟903A-903M、分束器904A-904C、光电二极管905A-905M以及分布式TIA 907A-907M的有限脉冲响应(FIR)滤波器900。图9可以共享图1至图8的结构的任何和所有方面，其中，PSGC 901、分束器904A-904C、光电二极管905A-905M以及TIA 907A-907M可以基本上类似于先前描述的那些结构。此外，根据期望的滤波器响应和可容忍的电路复杂性，例如，其中可以使用更多的分束器、延迟元件、光电二极管以及TIA，该图表示级的数量可以是任意数量。
光延迟可以包括光波导部，例如，光波导部为在级之间行进的光学信号提供期望的固定的或可配置的时间延迟。可以利用分离器904A-904C将每个偏振的光学信号的一部分从PSGC 901耦合到每个光电二极管905A-905M。FIR滤波器900可以具有多个抽头和带有可调增益电平的TIA，并且再次在TIA 907A-907M的输出处设置电求和。在所示的实例中，示出了一个路径，但是根据输入源更多的路径可以类似地与FIR输出(FIR OUT)结合。
在示例实施方式中，公开了用于分布式光电接收器的方法和系统。鉴于此，本公开的方面可以包括具有光栅耦合器、分束器、多个光电二极管以及多个跨阻抗放大器(TIA)的光电接收器。光电接收器可以利用光栅耦合器接收调制的光学信号、将接收的信号分束多个光学信号、利用多个光电二极管从多个光学信号生成多个电信号、将多个电信号传送到多个TIA、利用多个TIA放大多个电信号以及从多个TIA的耦合的输出生成输出电信号。每个TIA可以被配置为在不同的频率范围中放大信号。多个电信号中的一个可以被DC耦合到多个TIA中的低频TIA。多个电信号中的一个可以被AC耦合到多个TIA中的高频TIA。
多个TIA可以各自具有用于配置每个TIA的操作的频率范围的反馈阻抗。多个光电二极管可以差动耦合到多个TIA。光电接收器可操作以通过配置TIA中的每一个的增益电平，来执行光学连续时间线性均衡(CTLE)。光电接收器可操作以基于来自多个TIA中的每一个的输出信号的幅度来区分接收的信号的光频率。光电接收器可操作以在包括多个光电二极管、多个TIA以及多个光学延迟元件的有限脉冲响应(FIR)滤波器中，对接收的信号进行滤波。光电接收器可以在硅互补金属氧化物半导体(CMOS)晶片上。
如本文所使用的，术语“电路(circuit)”和“电路(circuitry)”是指可以配置硬件、由硬件执行和/或以其它方式与硬件关联的物理电子部件(即硬件)和任何软件和/或固件(“代码”)。如本文所使用的，例如，特定处理器和存储器可以在执行第一行或多行代码时包括第一“电路”，并且可以在执行第二行或多行代码时包括第二“电路”。如本文所使用的，“和/或”是指通过“和/或”连接的列表中的项目中的任意一个或多个。作为实例，“x和/或y”表示三元素集合{(x)，(y)，(x，y)}中的任一元素。换句话说，“x和/或y”表示“x和y中的一个或两个”。作为另一实例，“x，y和/或z”表示七元素集合{(x)，(y)，(z)，(x，y)，(x，z)，(x，z)，(x，y，z)}中的任一元素。换句话说，“x，y和/或z”表示“x，y和z中的一个或多个”。如本文所使用的，术语“示例性”表示用作非限制性实例、示例或例证。如本文所使用的，术语“例如(e.g.)”和“例如(for example)”列出一个或多个非限制性实例、示例或例证的列表。如本文所使用的，无论何时电路包括必要的硬件和代码(如果有必要的话)执行功能，电路都是“可操作”以执行功能，而不管功能的性能是否(例如通过用户可配置的设置、工厂调整等)禁用或没有启用。
虽然已经参照某些实施方式描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不偏离本公开的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以替换等同物。另外，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本公开的教导而不偏离其范围。因此，本公开旨在不限于所公开的特定实施方式，而是本公开将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施方式。

Claims (20)

1.一种用于通信的方法，所述方法包括：
在包括光栅耦合器、分束器、多个光电二极管、及多个跨阻抗放大器TIA的光电接收器中：
利用所述光栅耦合器接收调制的光学信号；
将所接收的信号分为多个光学信号；
利用所述多个光电二极管从所述多个光学信号产生多个电信号；
将所述多个电信号传送至所述多个跨阻抗放大器；
利用所述多个跨阻抗放大器放大所述多个电信号，其中，每个跨阻抗放大器被配置为在不同的频率范围内放大信号；
在包括所述多个光电二极管、所述多个跨阻抗放大器、及多个光学延迟元件的有限脉冲响应FIR过滤器中过滤所述接收的信号；并且
从所述多个跨阻抗放大器的耦合输出产生输出电信号。
2.根据权利要求1所述的方法，包括将所述多个电信号中的一个DC耦合至所述多个跨阻抗放大器中的低频跨阻抗放大器。
3.根据权利要求1所述的方法，包括将所述多个电信号中的一个AC耦合至所述多个跨阻抗放大器中的高频跨阻抗放大器。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个跨阻抗放大器的每个具有用于配置每个跨阻抗放大器的操作的频率范围的反馈阻抗。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个光电二极管被差动地耦合至所述多个跨阻抗放大器。
6.根据权利要求1所述的方法，包括通过配置所述多个跨阻抗放大器中的每个的增益级来执行光学连续线性均衡CTLE。
7.根据权利要求1所述的方法，包括基于来自所述多个跨阻抗放大器中的每个的输出信号的幅度来区分所接收的信号的光学频率。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光电接收器在半导体晶片上。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述半导体晶片包括硅互补金属氧化物半导体CMOS光子晶片。
10.一种用于通信的系统，所述系统包括：
光电接收器，包括光栅耦合器、分束器、多个光电二极管、及多个跨阻抗放大器TIA，所述光电接收器可操作为：
利用所述光栅耦合器接收调制的光学信号；
将所接收的信号分为多个光学信号；
利用所述多个光电二极管从所述多个光学信号产生多个电信号；
将所述多个电信号传送至所述多个跨阻抗放大器；
利用所述多个跨阻抗放大器放大所述多个电信号，其中，每个跨阻抗放大器被配置为在不同的频率范围内放大信号；
在包括所述多个光电二极管、所述多个跨阻抗放大器、及多个光学延迟元件的有限脉冲响应FIR过滤器中过滤所述接收的信号；并且
从所述多个跨阻抗放大器的耦合输出产生输出电信号。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述多个电信号中的一个被DC耦合至所述多个跨阻抗放大器中的低频跨阻抗放大器。
12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述多个电信号中的一个被AC耦合至所述多个跨阻抗放大器中的高频跨阻抗放大器。
13.根据权利要求10所述的系统，其中，所述多个跨阻抗放大器的每个具有用于配置每个跨阻抗放大器的操作的频率范围的反馈阻抗。
14.根据权利要求10所述的系统，其中，所述多个光电二极管被差动地耦合至所述多个跨阻抗放大器。
15.根据权利要求10所述的系统，其中，所述光电接收器可操作为通过配置所述跨阻抗放大器中的每一个的增益级来执行光学连续线性均衡CTLE。
16.根据权利要求11所述的系统，其中，所述光电接收器可操作为基于来自所述多个跨阻抗放大器中的每一个的输出信号的幅度来区分所接收的信号的光学频率。
17.根据权利要求10所述的系统，其中，所述光电接收器在硅互补金属氧化物半导体CMOS晶片上。
18.一种用于通信的系统，所述系统包括：
光电接收器，包括光栅耦合器、分束器、第一光电二极管和第二光电二极管、配置用于低频操作的第一跨阻抗放大器、及配置用于高频操作的第二跨阻抗放大器，所述光电接收器可操作为：
利用所述光栅耦合器接收调制的光学信号；
将所接收的信号分为两个光学信号；
利用两个光电二极管从所述两个光学信号产生两个电信号；
将所述两个电信号传送至所述第一跨阻抗放大器和第二跨阻抗放大器；
利用所述第一跨阻抗放大器和第二跨阻抗放大器放大所述两个电信号；
在包括所述两个光电二极管、所述第一跨阻抗放大器和所述第二跨阻抗放大器、及一个或多个光学延迟元件的有限脉冲响应过滤器中过滤所述接收的信号；并且
从所述第一跨阻抗放大器和第二跨阻抗放大器的耦合输出产生输出电信号。
19.一种用于通信的方法，所述方法包括：
在包括光栅耦合器、分束器、多个光电二极管、及多个跨阻抗放大器的光电接收器中：
利用所述光栅耦合器接收调制的光学信号；
将所接收的信号分为多个光学信号；
利用所述多个光电二极管从所述多个光学信号产生多个电信号；
将所述多个电信号传送至所述多个跨阻抗放大器；
利用所述多个跨阻抗放大器放大所述多个电信号，其中，每个跨阻抗放大器被配置为在不同的频率范围内放大信号；并且
基于来自所述多个跨阻抗放大器中的每个的输出信号的幅度来区分所接收的信号的光学频率。
20.一种用于通信的系统，所述系统包括：
光电接收器，包括光栅耦合器、分束器、多个光电二极管、及多个跨阻抗放大器，所述光电接收器可操作为：
利用所述光栅耦合器接收调制的光学信号；
将所接收的信号分为多个光学信号；
利用所述多个光电二极管从所述多个光学信号产生多个电信号；
将所述多个电信号传送至所述多个跨阻抗放大器；
利用所述多个跨阻抗放大器放大所述多个电信号，其中，每个跨阻抗放大器被配置为在不同的频率范围内放大信号；并且
基于来自所述多个跨阻抗放大器中的每一个的输出信号的幅度来区分所接收的信号的光学频率。
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