Y12T93 Nvidia：200+Gbps微环调制器的结电容与调制效率

发布时间：2026-04-03来源：光通信女人

Nvidia的硅光CPO选择了微环结构的调制器，今年OFC对微环的性能优化做了很多讨论，之前写了通过微环结构的设计，降低制造工艺误差所引起的微环谐振波长的漂移。

同时，还拟合了PN结电容与调制效率的关系。

写过Intel、TSMC、三星的硅光平台的带宽性能，MZM调制器带宽50GHz，MRM的调制器带宽则>60GHz。

Nvidia分析了调制效率与带宽的权衡关系，

目前大部分的硅光调制器选择载流子耗尽型，相比较注入型与积累性，其结电容相对较低，有利于提高带宽。

Nvidia选择耗尽型结构

产业里对硅光集成的强度调制器的数学模型，基本形成共识。

Nvidia收集了很多PN结的电容与调制效率VπL的关系，做了一些拟合。

前边几个是载流子耗尽型，最后一个做了标注，是思科CAP电容积累性，与其他常用结构不同。

这个结构在P型N型半导体之间沉积绝缘层，设计的电容结构，电容很大，调制效率很高，只是带宽较低，这个一会儿聊。

结电容与调制效率的拟合公式如下。

回到刚才思科那个带宽较低的说法，降低结电容可提高带宽，结电容过大带宽受限。

思科结电容3400aF/μm，也就是3.4fF/μm，其相移长度数百μm，导致电容很大。

降低结电容，提高带宽，200Gbps的微环半径4-6μm，周长约30μm，其电容<50fF，可获得较高带宽，并且可获得较高的调制效率，降低VπL。

硅MZM调制器，VπL在2V.cm，带宽约50GHz, VπL在0.2V.cm，带宽约19GHz，

而微环调制器，VπL为0.35V.cm，带宽约65GHz，相对于MZM结构调制器，可兼顾带宽与效率。

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