[實(shí)用新型]用于將光脈沖轉(zhuǎn)換為電子脈沖的設(shè)備和時(shí)鐘信號發(fā)生器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720444919.9
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN207321218U
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: H·澤格芒特;D·派徹;S·勒圖爾
• 申請（專利權(quán)）人: 意法半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H03K3/02
• 分類號: H03K3/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 王茂華,張昊

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及光電設(shè)備，并且具體地涉及用于將光脈沖轉(zhuǎn)換為電子脈沖的設(shè)備和時(shí)鐘信號發(fā)生器。

背景技術(shù)

圖1展示了作為時(shí)間的函數(shù)的時(shí)鐘信號100。時(shí)鐘信號旨在被電子電路(例如，具有高輸入頻率(例如，高于1GHz)的高分辨率(例如，高于14位)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換(ADC)電路)使用。時(shí)鐘信號的時(shí)鐘頻率可以很高，例如高于100MHz。

時(shí)鐘信號100包括電子脈沖102，每個(gè)電子脈沖以上升沿104開始。對ADC電路而言，將期望時(shí)鐘信號對應(yīng)于具有由規(guī)律的持續(xù)時(shí)間t_C隔開的連續(xù)上升沿的理想信號108(如虛線所示出的)。然而，在實(shí)踐中，上升沿104相對于理想上升沿不是完全有規(guī)律的，上升沿104以隨機(jī)持續(xù)時(shí)間Δt提早或延遲。持續(xù)時(shí)間Δt對應(yīng)于不穩(wěn)定值，該不穩(wěn)定值的標(biāo)準(zhǔn)偏差(或RMS值，均方根(Root Mean Square))被稱為抖動。由當(dāng)前時(shí)鐘設(shè)備生成的時(shí)鐘信號展現(xiàn)高抖動，例如，幾十fs。此外，當(dāng)理想信號108從低值瞬間變?yōu)楦咧禃r(shí)，在實(shí)踐中證明將很難獲得小于幾ps的上升時(shí)間。

實(shí)用新型內(nèi)容

一個(gè)實(shí)施例提供了一種克服以上所描述的全部或部分缺點(diǎn)的設(shè)備。

一個(gè)實(shí)施例提供了一種傳遞展現(xiàn)低抖動(例如小于10fs)的脈沖信號的時(shí)鐘電路。

一個(gè)實(shí)施例提供了一種生成具有非常短的上升時(shí)間(例如小于4ps)的脈沖信號的時(shí)鐘電路。

一個(gè)實(shí)施例提供了一種在光脈沖與電子脈沖之間的低程度的隨機(jī)偏移(例如小于10fs)的情況下允許光脈沖轉(zhuǎn)換為電子脈沖的電路。

由此，一個(gè)實(shí)施例提供了一種用于將光脈沖轉(zhuǎn)換為電子脈沖的設(shè)備，該設(shè)備包括具有第一和第二端子并且能夠接收源自鎖模激光源的脈沖激光信號的光敏電阻器，其中：該第一端子經(jīng)由并聯(lián)連接的電阻元件和電容元件聯(lián)接至用于施加參考電勢的節(jié)點(diǎn)；并且該第二端子連接至用于施加電源電勢的節(jié)點(diǎn)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在導(dǎo)通狀態(tài)下，該電容元件的電容與該光敏電阻器的電阻值的乘積小于3ps。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，規(guī)定該光敏電阻器在該光脈沖期間具有小于50Ω的電阻值。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該光敏電阻器包括摻雜為小于5*10¹⁶atoms/cm³并且配備有以3μm至9μm之間的距離隔開的兩個(gè)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體區(qū)域。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該半導(dǎo)體區(qū)域由鍺制成，并且該光脈沖的中心波長在1.3μm至1.8μm之間。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該半導(dǎo)體區(qū)域在波導(dǎo)的硅芯的漏斗狀部分的延伸段上。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該半導(dǎo)體區(qū)域的長度在15μm至20μm之間。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該光敏電阻器的該第一端子聯(lián)接至放大器的輸入端。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該電阻元件的電阻值在該光敏電阻器在導(dǎo)通狀態(tài)和在斷開狀態(tài)下的電阻值之間，例如，等于該光敏電阻器在導(dǎo)通狀態(tài)和在斷開狀態(tài)下的電阻值的乘積的平方根。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該電容元件的電容和與該電阻元件并聯(lián)的該光敏電阻器在斷開狀態(tài)下相對應(yīng)的電阻值的乘積與大于100ps的持續(xù)時(shí)間相對應(yīng)。

一個(gè)實(shí)施例提供了一種包括如以上所描述的設(shè)備的時(shí)鐘信號發(fā)生器。

附圖說明

這些特征和優(yōu)勢連同其他特征和優(yōu)勢一起將在以下非限制且關(guān)于附圖提供的具體實(shí)施例的描述中詳細(xì)呈現(xiàn)，在附圖中：

以上描述的圖1展示了作為時(shí)間的函數(shù)的時(shí)鐘信號；

圖2是時(shí)鐘設(shè)備的示意性表示；

圖3A是時(shí)鐘設(shè)備的示例性實(shí)施例的示意性表示；

圖3B是時(shí)序圖，展示了圖3A的設(shè)備中的激光信號和時(shí)鐘信號；以及

圖4A和圖4B分別是時(shí)鐘設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的示例性光敏電阻器的俯視和截面示意圖。

具體實(shí)施方式

在不同附圖中相同元件由相同參考號表示，并且此外，不同時(shí)序圖和視圖并不按比例繪制。為了清楚起見，僅示出和詳細(xì)描述了對理解所描述的實(shí)施例有用的那些元件。具體地，沒有詳細(xì)示出發(fā)射光脈沖的激光源和使用電子脈沖的電路。

貫穿以下說明書，除非另外指定，否則表達(dá)“基本上”和“大約”表示10％以內(nèi)，優(yōu)選地5％以內(nèi)。

貫穿本說明書，術(shù)語“連接”表示兩個(gè)元件之間的直接電氣連接，而術(shù)語“耦合”或“聯(lián)接”表示兩個(gè)元件之間的可能為直接的或經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)無源或有源部件(如電阻器、電容器、電感器、二極管、晶體管等)發(fā)生的電氣連接。