Performance Evaluation of an Integrated Optoelectronic Receiver

 

A. Vera-Marquina*¹, J. Martínez-Castillo², I. E. Zaldívar-Huerta³, A. Díaz-Sánchez³

 

¹ Departamento de Investigación en Física Universidad de Sonora Hermosillo, Sonora, México. *avera@guaymas.uson.mx

² Centro de Investigación en Micro y Nanotecnología Universidad Veracruzana Boca del Río, Veracruz, México.

³ Departamento de Electrónica Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica Tonantzintla, Puebla, México.

 

Abstract

This work describes the optical and electrical characterization of an integrated optoelectronic receiver. The receiver is composed of a photodiode and a transimpedance amplifier, both fabricated in silicon technology using a 0.8 μm BiCMOS process. The total area occupied by the photodiode is of 10,000 μm². In a first step, the generated photocurrent of the photodiode is measured for the wavelengths of 780 nm and 830 nm at different levels of optical power. In a second step, the responsivity and quantum efficiency parameters of the photodiode are computed. Finally, an electrical measurement including the transimpedance amplifier is achieved. A potential application for this optoelectronic receiver is on the first optical communications window.

Keywords: Optoelectronic receiver, photodiode, optoelectronic integrated circuit, BiCMOS.

 

Resumen

Este artículo describe la caracterización óptica y eléctrica de un receptor optoelectrónico integrado. El receptor comprende un fotodiodo y un amplificador de transimpedancia, ambos fabricados en silicio utilizando tecnología de proceso BiCMOS de 0.8 μm. El área total utilizada por el fotodiodo es de 10,000 μm². Inicialmente, se mide la fotocorriente generada por el fotodiodo para las longitudes de onda de 780 nm y 830 nm a diferentes niveles de potencia óptica. Posteriormente, se calculan los parámetros de responsividad y eficiencia cuántica del fotodiodo. Finalmente, se realiza una medición eléctrica que involucra al amplificador de transimpedancia. Una aplicación potencial para este receptor optoelectrónico se encuentra en la primera ventana de comunicaciones ópticas.

 

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