一种用于LPO场景的2 pJ/bit 4×112 Gbps的MZM驱动器

来源：电子与信息学报杂志2025年第8期北京时间：

作者：张书安, 朱文锐, 古元冬, 雷萌, 张建玲

单位：1.上海大学微电子学院 上海 2000002.工研拓芯(苏州)集成电路有限公司 苏州 215000

摘要：针对 AI 数据中心对光模块高集成度、低功耗的要求，该文提出连续时间线性均衡器(CTLE)与可变增益放大器联合设计的电流复用架构，将传统马赫曾德尔调制器驱动器的四级结构简化为两级；输出级采用集电极开路结构使输出级功耗降低一半。该文还首次提出高低频响应独立可调的 CTLE 架构，通过低频增益补偿有效抑制趋肤效应引起的非线性失真，通过高频增益调节有效补偿传输线的高频损耗。该芯片基于130 nm BiCMOS 工艺流片，芯片具有4个通道，每个通道最大通信速率为112 Gbps。测试结果表明，该驱动器达到最大增益19.49 dB、增益可调节范围 13 dB、最大峰值增益9.2 dB、差分输出摆幅3 Vppd和总谐波失真低于3.5%，眼图线性度达到0.95，芯片功耗低至 225.23 mW，达到2 pJ/bit 的超高能效。实现了线性驱动可插拔光模块等应用场景所需的高性能与低功耗平衡。

关键词：线性驱动可插拔光模块, 马赫曾德尔调制器驱动器, 连续时间线性均衡器, 四电平脉冲幅度调制, 电流复用