GBT20, a 20.48 Gbps PAM4 Optical Transmitter Module for Particle Physics Experiments
B. Deng, L. Zhang, C. -P. Chao, S. -W. Chen, E. Cruda, D. Gong, S. Hou, G. Huang, X. Huang, C. -Y. Li, C. Liu, T. Liu, E. R. Liu, Q. Sun, X. Sun, G. Wong, J. Ye
我们介绍了一种可插拔、抗辐射的4级脉冲幅度调制（PAM4）光发射模块，名为GBT20（20 Gbps千兆比特发射器），用于粒子物理实验。GBT20具有OSFP或firefly连接器，可输入16位数据，每路速率为1.28 Gbps。GBT20驱动带有LC透镜的VCSEL芯片或VCSEL TOSA，并通过标准LC连接器与光纤接口。最小模块（包括主机连接器）尺寸为41 mm x 13 mm x 6 mm。在20.48 Gbps下，最小发射机色散眼图闭合四进制（TDECQ）约为0.7 dB。低功耗模式下的功耗约为164 mW。SEE截面低于7.5x10^(-14) cm^2。在5.4 kGy的总电离剂量（TID）后，性能没有显著退化。
英文摘要：
We present a pluggable radiation-tolerant 4-level Pulse-Amplitude-Modulation (PAM4) optical transmitter module called GBT20 (Giga-Bit Transmitter at 20 Gbps) for particle-physics experiments. GBT20 has an OSFP or firefly connector to input 16-bit data each at 1.28 Gbps. The GBT20 drives a VCSEL die with an LC lens or a VCSEL TOSA and interfaces an optical fiber with a standard LC connector. The minimum module, including the host connector, occupies 41 mm x 13 mm x 6 mm. At 20.48 Gbps, the minimum Transmitter Dispersion Eye Closure Quaternary (TDECQ) is around 0.7 dB. The power consumption is around 164 mW in the low-power mode. The SEE cross-section is below 7.5x10^(-14) cm^2. No significant performance degrades after a TID of 5.4 kGy.
A 40 Gbps Optical Transceiver for Particle Physics Experiments
我们提出了一个四通道光收发模块（QTRx）的设计和测试结果可能为未来的粒子物理实验。QTRx的发射器均为10 Gbps，基于四通道VCSEL二极管阵列驱动器（QLDD）和1 x 4 VCSEL阵列。QTRx的接收器每通道数据速率为2.56 Gbps或10 Gbps，基于四通道跨阻抗和限幅放大器（QTIA）和1 x 4 GaAs或InGaAs光电二极管阵列。QTRx尺寸为20 mm x 10 mm x 5 mm，可耦合到MT光纤连接器。测试结果表明，QTRx达到了设计目标，在10 Gbps和2.56 Gbps的接收器通道与片上电荷泵的功耗分别为124 mW和120 mW的发射器通道。QTIA的灵敏度在2.56 Gbps时为-17 dBm，在10 Gbps时为-8 dBm。正在设计进一步改进的金手指接口和更紧凑的光学镜头。
Component Prototypes towards a Low-Latency, Small-form-factor Optical Link for the ATLAS Liquid Argon Calorimeter Phase-I Trigger Upgrade
本文介绍了几个组件原型的ATLAS液氩量热计第一阶段触发升级设计的低延迟，小形状因子的光链路。一个定制的双通道光发射器模块的原型，微型光发射器（MTx），与单独的发射器光学子组件（TOSA）已被证明在数据速率高达8 Gbps的每通道。一个垂直腔面发射激光器（VCSEL）驱动器ASIC已经开发出来，并用于目前的MTx原型。一个串行器ASIC原型，工作在每通道高达8 Gbps，已被设计和测试。一个低延迟，低开销的编码器ASIC原型的设计和测试。整个链路的延迟，包括发送器延迟和接收器延迟，但不包括光纤的延迟，估计小于57.9 ns。MTx的尺寸为45 mm x 15 mm x 6 mm。
