光通信技术正迅速将其应用领域扩展到互连系统中,而基于铜线的电互连逐渐被光纤所取代。硅基光电子技术从低价格和高集成度出发,引领着下一代光通信的发展趋势。光接收机作为光互连系统的核心模块之一,自然成为硅基光电子的研究热点方向。标准SiGe BiCMOS工艺除了具有低噪声和较好的频率特性之外,同时还具有较好的光电特性,因此成为硅基宽带光接收机设计的最理想工艺。很多国内外学者已经开始对基于标准SiGe BiCMOS工艺的光接收机进行了一些的研究,但其结果离商用化标准仍有一定差距。本文基于标准SiGe BiCMOS工艺对宽带光接收机系统进行了研究,主要进行了如下工作:1、基于IBM 7WL标准0.18μm SiGe BiCMOS工艺对DPD、PIN和HPT光电探测器进行了建模,分析了影响光电探测器响应度和带宽的因素,并流片实现。在850 nm波长的输入光照条件下,三种探测器的响应度分别能达到0.007 A/W,0.01 A/W和0.4 A/W。其中,HPT光电晶体管的性能已接近商用化标准。同时,提出了一种基于PIN结构的全差分光电探测器,可将单根光纤输出的光信号转换成一对全差分电流信号。2、利用标准0.18μm CMOS器件设计了一款集成cascode反馈型RGC输入级、π型匹配网路及一种新型米勒电容补偿技术的宽带跨阻放大器,测试结果为跨阻增益57 dBΩ,带宽8.2 GHz及静态功耗22 mW;利用SiGe HBT器件(截止频率60 GHz)设计了一款集成新型电容简并RGC输入级、π型匹配网路的宽带跨阻放大器,测试结果为跨阻增益61 dBΩ、带宽15 GHz及静态功耗32 mW。3、利用标准0.18μm CMOS器件设计了一款反比例缩放限幅放大器,增益30 dB、带宽5.9 GHz,同时设计一款交错式三阶有源反馈限幅放大器,增益44.4dB、带宽9.3 GHz;利用SiGe HBT器件设计了一款集成电容简并结构及Cherry Hooper结构的限幅放大器,增益46.4 dB,带宽20.5 GHz;利用CMOS器件设计了一款fT倍频缓冲级,增益3.7 dB,带宽17 GHz。4,利用标准0.18μm CMOS工艺设计了一款全差分光接收机,跨阻增益92.5dBΩ,带宽8.9 GHz,数据传输速率达到10 Gb/s;利用标准0.18μm SiGe BiCMOS工艺设计了一款的全差分光接收机,跨阻增益107 dBΩ,17 GHz,数据传输速率达到20 Gb/s。