光電模塊中微弱電流測量電路的設計與測試

譚 同，何慧敏，李寶霞，薛海韻，周云燕，曹立強

（1.中國科學院微電子研究所 北京 100029；2.華進半導體封裝先導技術研發中心有限公司，江蘇 無錫214135；3.中國科學院大學 北京 100049）

光電模塊中微弱電流測量電路的設計與測試

譚 同1，2，3，何慧敏1，2，3，李寶霞1，2，薛海韻1，2，周云燕1，2，曹立強1，2

（1.中國科學院微電子研究所 北京 100029；2.華進半導體封裝先導技術研發中心有限公司，江蘇 無錫214135；3.中國科學院大學 北京 100049）

為了實現對集成光路中各通道上的光強進行實時監測，測量nA級微弱電流，提出了兩種基于運算放大器的微弱電流測量電路，并完成PCB板制作和電路測量。采用了將微弱電流轉換成電壓進而放大電壓信號的方法，通過實際測試，兩種電路達到了0.09 nA/0.2 nA分辨能力，80 nA/120 nA測量范圍，實現了光電模塊中微弱電流測量需求；同時分析了電路的溫度穩定性、占用PCB板的面積、功耗，為不同應用場景下光電模塊中微弱電流測量電路的選擇提供依據。

光電模塊；nA；運算放大器；微弱電流；溫度穩定性

隨著硅基光子集成技術的發展，需要在不影響光子芯片正常工作的情況下，對集成光路中各通道上的光強進行實時監測，來有效的調整光子集成系統的工作狀態以達到最優系統性能[1-2]。各種可在硅襯底上單片集成的新型監測光探測器（MPD）成為光電器件領域研究的熱點，但不論這些MPD是基于何種吸收機制（表面態吸收、雙光子吸收、鍺吸收以及雜質能級缺陷態吸收）[3]，他們的共同特點是低速直流工作，微量信號檢測。……