面向射频信号A/D采样的高速光电导开关设计与研究

发布时间：2021-01-02 03:12

　　对基于铟镓砷（InGaAs）材料体系的共面波导型光电导开关进行了理论分析,并研究了开关在无光照的暗态和激光照射的亮态情况下射频信号的传输性能。采用工作波长为1550nm、脉宽为96fs、重复频率为103.2 MHz的激光脉冲触发开关对445MHz的射频信号进行采样,结果表明,该高速光电导开关能实现射频信号的带通采样,同时减小了开关的载流子寿命,有利于实现更高频率的信号采样。 

【文章来源】：激光与光电子学进展. 2020年09期 北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

光电导开关结构图。（a）示意图；（b）实物图

开关的工作原理是基于半导体材料的光电导效应。无激光照射光敏半导体时，开关处于关断状态，具有较高的隔离度；当高于半导体带隙能量的激光照射光敏半导体时，光敏材料表面和一定深度处会立即产生电子空穴对，从而形成光生载流子，开关处于导通状态。光电导开关的集总电路模型如图2所示[14]，当忽略边缘寄生电容和边缘泄漏电阻时，最终开关可等效为光生电阻Rg和耦合电容Cg的并联。与光生电阻Rg成反比的光电导Gg，可表示为[15]

图3(a）为待采样信号时域波形，图3(b）为矩形脉冲采样信号时域波形，图3(c）为矩形脉冲采样时域相乘的波形，图3(d）为待采样信号的频谱，图3(e）为矩形脉冲采样信号的频谱，图3(f）为频域卷积后最终输出信号的频谱，其中ωm为待采样信号角频率。射频/中频信号的中心频率高，覆盖范围较宽，因此不能按照奈奎斯特采样定理对其进行采样。带通采样法能找出高频带通信号无混叠采样的最低采样率fs[16]，可表示为

【参考文献】：
期刊论文
[1]10kV垂直双扩散绝缘栅型光电导开关结构设计[J]. 王馨梅,王慧慧,张丽妮,段鹏冲,贾婉丽.  激光与光电子学进展. 2019(19)
[2]四通道并行解复用光子模数转换系统设计和实现[J]. 袁野,邹卫文,杨光,陈建平.  光通信技术. 2018(06)
[3]基于互补型双MZM结构的光子时间拉伸模数转换器系统[J]. 王俊达,陈颖,陈向宁.  中国激光. 2017(12)
[4]基于互补调制的多通道连续型PTS-ADC系统[J]. 王俊达,陈颖,陈向宁.  激光与光电子学进展. 2018(02)
[5]离子注入掺杂工艺研究[J]. 杨士慧,徐向前,田红林,张文婷,YANG Fei.  智能电网. 2017(08)
[6]基于锁模脉冲源和高速光开关的时分抽样模数转换[J]. 窦玉杰,张洪明,傅鑫,姚敏玉.  中国激光. 2011(01)
[7]砷化镓光导开关的比较研究[J]. 谢媛,王娅娜,刘维,卢承振,蓝天,马国永,关天帅,黄鑫.  激光与光电子学进展. 2010(06)
[8]任意 A/D 采样频谱映射公式与带通 A/D 采样等效准则[J]. 罗利春.  电子对抗. 2005 (01)



本文编号：2952537