Mga photodetector ng OFC2024

Ngayon, tingnan natin ang OFC2024mga photodetector, na pangunahing kinabibilangan ng GeSi PD/APD, InP SOA-PD, at UTC-PD.

1. Natutukoy ng UCDAVIS ang isang mahinang resonant na 1315.5nm na hindi simetriko na Fabry-Perotphotodetectorna may napakaliit na kapasidad, tinatayang nasa 0.08fF. Kapag ang bias ay -1V (-2V), ang dark current ay 0.72 nA (3.40 nA), at ang response rate ay 0.93a/W (0.96a/W). Ang saturated optical power ay 2 mW (3 mW). Kaya nitong suportahan ang 38 GHz high-speed data experiments.
Ang sumusunod na diagram ay nagpapakita ng istruktura ng AFP PD, na binubuo ng isang waveguide na nakakabit sa Ge-on-Si photodetectorna may harapang SOI-Ge waveguide na nakakamit ng > 90% mode matching coupling na may reflectivity na <10%. Ang likuran ay isang distributed Bragg reflector (DBR) na may reflectivity na >95%. Sa pamamagitan ng na-optimize na cavity design (round-trip phase matching condition), maaaring maalis ang reflection at transmission ng AFP resonator, na magreresulta sa absorption ng Ge detector sa halos 100%. Sa buong 20nm bandwidth ng central wavelength, R+T <2% (-17 dB). Ang lapad ng Ge ay 0.6µm at ang capacitance ay tinatayang 0.08fF.

2, ang Huazhong University of Science and Technology ay nakagawa ng silicon germaniumphotodiode ng avalanche, bandwidth >67 GHz, gain >6.6. Ang SACMDetektor ng APDAng istruktura ng transverse pipin junction ay ginawa sa isang silicon optical platform. Ang intrinsic germanium (i-Ge) at intrinsic silicon (i-Si) ay nagsisilbing light absorbing layer at electron doubling layer, ayon sa pagkakabanggit. Ang rehiyon ng i-Ge na may haba na 14µm ay ginagarantiyahan ang sapat na pagsipsip ng liwanag sa 1550nm. Ang maliliit na rehiyon ng i-Ge at i-Si ay nakakatulong sa pagpapataas ng photocurrent density at pagpapalawak ng bandwidth sa ilalim ng mataas na bias voltage. Ang APD eye map ay sinukat sa -10.6 V. Sa input optical power na -14 dBm, ang eye map ng 50 Gb/s at 64 Gb/s OOK signals ay ipinapakita sa ibaba, at ang nasukat na SNR ay 17.8 at 13.2 dB, ayon sa pagkakabanggit.

3. Ang mga pasilidad ng pilot line ng IHP 8-pulgadang BiCMOS ay nagpapakita ng germaniumPD photodetectorna may lapad ng palikpik na humigit-kumulang 100 nm, na maaaring makabuo ng pinakamataas na electric field at pinakamaikling oras ng pag-drift ng photocarrier. Ang Ge PD ay may OE bandwidth na 265 GHz@2V@1.0mA DC photocurrent. Ang daloy ng proseso ay ipinapakita sa ibaba. Ang pinakamalaking katangian ay ang pagtalikod sa tradisyonal na SI mixed ion implantation, at ang growth etching scheme ay ginagamit upang maiwasan ang impluwensya ng ion implantation sa germanium. Ang dark current ay 100nA,R = 0.45A /W.
Sa Larawan 4, ipinapakita ng HHI ang InP SOA-PD, na binubuo ng SSC, MQW-SOA at high-speed photodetector. Para sa O-band, ang PD ay may A responsiveness na 0.57 A/W na may mas mababa sa 1 dB PDL, habang ang SOA-PD ay may responsiveness na 24 A/W na may mas mababa sa 1 dB PDL. Ang bandwidth ng dalawa ay ~60GHz, at ang pagkakaiba ng 1 GHz ay ​​maaaring maiugnay sa resonance frequency ng SOA. Walang nakitang pattern effect sa aktwal na imahe ng mata. Binabawasan ng SOA-PD ang kinakailangang optical power ng humigit-kumulang 13 dB sa 56 GBaud.

5. Isinasagawa ng ETH ang Type II na pinahusay na GaInAsSb/InP UTC-PD, na may bandwidth na 60GHz@ zero bias at mataas na output power na -11 DBM sa 100GHz. Pagpapatuloy ng mga nakaraang resulta, gamit ang pinahusay na kakayahan sa electron transport ng GaInAsSb. Sa papel na ito, ang mga na-optimize na absorption layer ay kinabibilangan ng heavily doped GaInAsSb na 100 nm at isang undoped GaInAsSb na 20 nm. Ang NID layer ay nakakatulong upang mapabuti ang pangkalahatang responsiveness at nakakatulong din upang mabawasan ang pangkalahatang capacitance ng device at mapabuti ang bandwidth. Ang 64µm2 UTC-PD ay may zero-bias bandwidth na 60 GHz, output power na -11 dBm sa 100 GHz, at saturation current na 5.5 mA. Sa reverse bias na 3 V, ang bandwidth ay tumataas sa 110 GHz.

6. Itinatag ng Innolight ang modelo ng frequency response ng germanium silicon photodetector batay sa ganap na pagsasaalang-alang sa doping ng device, distribusyon ng electric field, at oras ng paglilipat ng carrier na nabuo ng larawan. Dahil sa pangangailangan para sa malaking input power at mataas na bandwidth sa maraming aplikasyon, ang malaking optical power input ay magdudulot ng pagbaba sa bandwidth, ang pinakamahusay na kasanayan ay ang pagbabawas ng konsentrasyon ng carrier sa germanium sa pamamagitan ng disenyo ng istruktura.

Noong 2007, nagdisenyo ang Tsinghua University ng tatlong uri ng UTC-PD, (1) 100GHz bandwidth double drift layer (DDL) na istruktura na may mataas na saturation power na UTC-PD, (2) 100GHz bandwidth double drift layer (DCL) na istruktura na may mataas na responsiveness na UTC-PD, (3) 230 GHZ bandwidth na MUTC-PD na may mataas na saturation power. Para sa iba't ibang sitwasyon ng aplikasyon, ang mataas na saturation power, mataas na bandwidth at mataas na responsiveness ay maaaring maging kapaki-pakinabang sa hinaharap kapag papasok sa panahon ng 200G.