Doctoraat in de ingenieurswetenschappen: elektrotechniek

Co-ontwerp van geïntegreerde SiGe-BiCMOS-hogesnelheidsschakelingen en siliciumgebaseerde mach-zehnder-modulatoren voor optische verbindingen


Doctorandus Publieke verdediging
Naam: Laurens Breyne   Datum: Dinsdag 04/05/2021 om 17:00 
Adres: vakgroep Informatietechnologie (EA05)
Technologiepark Zwijnaarde 126, 9052 Zwijnaarde
  Lokatie: volledig digitaal, met livestream (uitgezonderd de deliberatie van de examencommissie (cf. COVID19-maatregelen)
Contact FEA: info.ea@ugent.be   Taal: Nederlands

Curriculum
Bachelor of Science in de Ingenieurswetenschappen: elektrotechniek, Ghent University 2014
Master of Science in Electrical Engineering: Electronic Circuits and Systems, Ghent University, 2016

Promotor
Johan Bauwelinck
Günther Roelkens

Examencommissie
em. prof. Luc Taerwe
Johan Bauwelinck (EA05)
Günther Roelkens (EA05)
Jeroen Beeckman
Yannick De Koninck
Jan Doutreloigne, Universiteit Gent, Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur, EA06 - Vakgroep Elektronica en Informatiesystemen, Technologiepark Zwijnaarde 126, 9052 Zwijnaarde
E: jan.doutreloigne@ugent.be
Maarten Kuijk

Onderzoeksthema

Vele internetapplicaties worden ondersteund door datacenters. De grootste datacenters bestaan uit duizenden geïnterconnecteerde servers. De aanzienlijke groei van het internet zet de glazvezelverbindingen tussen servers onder druk. Er is nood aan snellere, vermogensefficïente verbindingen. In dit proefschrift onderzoeken we het co-ontwerp van elektro-optische modulatoren en elektronische drivers om aan deze noden te voldoen. Een gevestigde methode om de capaciteit van verbindingen te verhogen is om 2- in plaats van 1-bit per datasymbool te versturen, zogenaamde PAM4-signalen. Dit vergt echter een lineaire driver. Daarom ontwikkelden we een gesegementeerde lopendegolfmodulator in silicium fotonica. Deze laat toe om hogere snelheden te bereiken en om een 2-bit elektro-optische digitaal-naar-analoog conversie te realizeren met behulp van een niet-lineaire driver. Een vermogensefficiënte, schakelende driver werd ontworpen in een BiCMOS proces. Door metingen werd geverifieerd dat deze methode competitieve resultaten oplevert tov de state-of-the-art. De gesegmenteerde methode is echter niet altijd toepasbaar door de grotere oppervlakte. Er werd een tweede driver ontwikkeld die PAM4-signalen ondersteunt. Een goedgekozen topologie en gerichte optimalisaties laten toe om vermogensefficiënt PAM4-signalen te genereren. Verder onderzoek op modulatoren resulteerde in een nieuwe methode om egalisatie te integreren in de modulator. De techniek laat toe om oppervlakte- en vermogensefficiënt de bandbreedte van de verbinding te verhogen.


Taal proefschrift
Engels

Documenten