基于亚波长光栅的长波长RCE光探测器

发布时间：2025-01-06 04:51

　　在信息化浪潮下,由于光纤通信拥有着长距离、大容量、高速率等巨大的优势,各通信网络也开始使用光纤通信作为主要传输方式。近些年来为加快我国宽带建设政府提出了“宽带中国”战略,同时5G技术也逐渐成熟,这些都为光纤通信的发展提供了极大的助力。光探测器作为光通信系统的核心器件之一,对完成光电信号的转换具有关键作用,因此研究具有高光电转换效率和高响应速度的光探测器对FTTX、互联网、大数据、云计算等新型应用的建设以及光通信系统的发展具有重大的意义。用于光纤通信系统中的谐振增强型光探测器(RCE-PD)具有高速、高量子效率的特点很好的解决了探测器中带宽和量子效率之间的矛盾,但是对于工作在1550nm波段处的长波长RCE-PD而言,由于InP基材料的折射率差很小,要想制作出高反射率的分布式布拉格反射镜(DBRs)难度很大,为了解决这个问题,本文提出了一种基于亚波长光栅的单片集成长波长谐振增强型光探测器(monolithic high-contrast grating resonant cavity enhanced photodetector,M-HCG-RCE-PD)。通过深入的理论分析对M-HCG-...

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【部分图文】：

图１－５同心环亚波长光柵集成到光探测器模型图（ｂ）不同入射波长下的亚波长光柵反射率（ｃ）??不同入射波长下的量子效率??

）??（ｂ）??图１－４?（ａ）非周期高折射率差亚波长光柵示意图（ｂ）亚波长光柵汇聚反射镜??的反射区与透射区的磁场分布??２０１１年，以色列班固利恩大学Ｍ．Ｚｏｈａｒ，报道了用于中红外波段的基于亚波??长光栅的ＲＣＥ光探测器理论研宄２０１２年段晓峰等人提出了基于ＳＯＩ的同心??....

图１－１?ＰＩＮ光电二极管的原理和结构??为了减小ＰＩＮ光探测器响应带宽和响应度之间的矛盾，１９％年Ｇ．Ａ．Ｄａｖｉｓ??

１）?ＰＩＮ光探测器??ＰＩＮ光探测器作为目前最为常见的光探测器之一，被广泛的应用与光纤通信??系统中。ＰＩＮ光探测器的结构图如图１－１所示，它是由掺杂浓度很低的吸收层，??掺杂浓度很高的Ｐ区、Ｎ区和电极构成的。在ＰＩＮ光探测器中，它的３?ｄＢ带宽??和器件的响应度之间具有相互制....

图１－２（ａ）光探测器的结构［１６］?（ｂ）不同偏压下的饱和光电流［１６］??

件的饱和性能［１７］。该器件的结构如图ｌ－３（ａ）所示，通过实验验证在ＩＶ反向偏压??下，５０ＧＨｚ光信号的ｌｄＢ压缩电流为７ｍＡ，输出的射频功率为１２ｄＢｍ。其测试结??果如图１－３（ｂ）所示。??ｃｏｎｔａｃｔ?ｐ??ｃｏｎｔａｃｔ?ｎ＼＼?／?Ｐ＋－ｌｎＰ：０．８＾ｍ??＼....

图１－３（ａ）双级锥形ＰＩＮ光探测器的结构［１７］?（ｂ）１ｄＢ压缩电流［”］??

（ａ）?（ｂ）??图１－２（ａ）光探测器的结构［１６］?（ｂ）不同偏压下的饱和光电流［１６］??使用边耦合的ＰＩＮ光探测器，也可以在保持高响应度的同时提高响应带宽，??在一定程度上解决量子效率和响应速度之间的矛盾。２００１年。Ｄｅｍｉｇｕｅｌ等学者??通过将ＰＩＮ光探测器集成在光....

本文编号：4023817