OFC2024 լուսադետեկտորներ

Այսօր եկեք նայենք OFC2024-ինֆոտոդետեկտորներ, որոնք հիմնականում ներառում են GeSi PD/APD, InP SOA-PD և UTC-PD:

1. UCDAVIS-ը իրականացնում է թույլ ռեզոնանսային 1315.5 նմ ոչ սիմետրիկ Ֆաբրի-Պերոյիլուսադետեկտորշատ փոքր տարողունակությամբ, որը գնահատվում է 0.08fF: Երբ շեղումը -1V (-2V) է, մութ հոսանքը կազմում է 0.72 nA (3.40 nA), իսկ արձագանքման արագությունը՝ 0.93a/W (0.96a/W): Հագեցած օպտիկական հզորությունը կազմում է 2 մՎ (3 մՎ): Այն կարող է աջակցել 38 ԳՀց հաճախականությամբ բարձր արագությամբ տվյալների փորձերի:
Հետևյալ դիագրամը ցույց է տալիս AFP PD-ի կառուցվածքը, որը բաղկացած է Ge-on- միացված ալիքատարից։Si լուսադետեկտորԱռջևի SOI-Ge ալիքատարով, որը հասնում է > 90% ռեժիմի համապատասխանեցման կապի՝ <10% անդրադարձման գործակցությամբ։ Հետևի մասում տեղակայված է բաշխված Բրեգգի անդրադարձիչ (DBR)՝ >95% անդրադարձման գործակցությամբ։ Օպտիմիզացված խոռոչի նախագծման միջոցով (շրջադարձային փուլի համապատասխանեցման պայման) AFP ռեզոնատորի անդրադարձումը և անցումը կարող են վերացվել, ինչը հանգեցնում է Ge դետեկտորի կլանմանը գրեթե 100%։ Կենտրոնական ալիքի երկարության ամբողջ 20 նմ թողունակության վրա R+T <2% (-17 դԲ)։ Ge լայնությունը 0.6 մկմ է, իսկ տարողունակությունը գնահատվում է 0.08 ֆՖ։

2, Հուաժոնգի գիտության և տեխնոլոգիայի համալսարանը արտադրեց սիլիցիումային գերմանիումձնահոսքի ֆոտոդիոդ, թողունակություն >67 ԳՀց, ուժգնացում >6.6: SACM-ըAPD լուսադետեկտորԼայնակի պիպինային միացման կառուցվածքը պատրաստված է սիլիցիումային օպտիկական հարթակի վրա: Ներքին գերմանիումը (i-Ge) և ներքին սիլիցիումը (i-Si) ծառայում են համապատասխանաբար որպես լույսի կլանող շերտ և էլեկտրոնների կրկնապատկման շերտ: 14 մկմ երկարությամբ i-Ge շրջանը երաշխավորում է լույսի բավարար կլանում 1550 նմ-ում: Փոքր i-Ge և i-Si շրջանները նպաստում են լուսահոսանքի խտության մեծացմանը և բարձր շեղման լարման տակ թողունակության ընդլայնմանը: APD աչքի քարտեզը չափվել է -10.6 Վ-ում: -14 դԲմ մուտքային օպտիկական հզորությամբ, 50 Գբ/վ և 64 Գբ/վ OOK ազդանշանների աչքի քարտեզը ներկայացված է ստորև, իսկ չափված SNR-ը համապատասխանաբար 17.8 և 13.2 դԲ է:

3. IHP 8 դյույմանոց BiCMOS փորձնական գծի սարքավորումները ցույց են տալիս գերմանիումPD լուսադետեկտորՄոտ 100 նմ թևիկի լայնությամբ, որը կարող է առաջացնել ամենաբարձր էլեկտրական դաշտը և ամենակարճ լուսակիրի դրիֆտի ժամանակը: Ge PD-ն ունի 265 ԳՀց հաճախականության լարման թողունակություն @2V @ 1.0մԱ հաստատուն հոսանք: Գործընթացի հոսքը ներկայացված է ստորև: Ամենամեծ առանձնահատկությունն այն է, որ ավանդական SI խառը իոնային իմպլանտացիան հրաժարվում է, և աճի փորագրման սխեման ընդունվում է իոնային իմպլանտացիայի գերմանիումի վրա ազդեցությունը կանխելու համար: Մութ հոսանքը 100nA է, R = 0.45A/W:
4, HHI-ն ներկայացնում է InP SOA-PD-ն, որը բաղկացած է SSC-ից, MQW-SOA-ից և բարձր արագության լուսադետեկտորից: O-շերտի համար PD-ն ունի 0.57 Ա/Վտ արձագանքողականություն՝ 1 դԲ-ից պակաս PDL-ի դեպքում, մինչդեռ SOA-PD-ն ունի 24 Ա/Վտ արձագանքողականություն՝ 1 դԲ-ից պակաս PDL-ի դեպքում: Երկուսի թողունակությունը մոտ 60 ԳՀց է, և 1 ԳՀց տարբերությունը կարելի է վերագրել SOA-ի ռեզոնանսային հաճախականությանը: Աչքի իրական պատկերում որևէ պատկերի էֆեկտ չի նկատվել: SOA-PD-ն մոտ 13 դԲ-ով նվազեցնում է պահանջվող օպտիկական հզորությունը 56 ԳԲաուդի դեպքում:

5. ETH-ը կիրառում է II տիպի բարելավված GaInAsSb/InP UTC-PD՝ 60 ԳՀց հաճախականության թողունակությամբ՝ զրոյական շեղումով և -11 դԲմ բարձր ելքային հզորությամբ 100 ԳՀց հաճախականության դեպքում: Նախորդ արդյունքների շարունակությունը՝ օգտագործելով GaInAsSb-ի բարելավված էլեկտրոնային փոխադրման հնարավորությունները: Այս աշխատանքում օպտիմիզացված կլանման շերտերը ներառում են 100 նմ խիստ լեգիրված GaInAsSb և 20 նմ չլեգիրված GaInAsSb: NID շերտը նպաստում է ընդհանուր արձագանքման բարելավմանը, ինչպես նաև օգնում է նվազեցնել սարքի ընդհանուր տարողունակությունը և բարելավել թողունակությունը: 64µm2 UTC-PD-ն ունի 60 ԳՀց զրոյական շեղման թողունակություն, -11 դԲմ ելքային հզորություն 100 ԳՀց հաճախականության դեպքում և 5.5 մԱ հագեցվածության հոսանք: 3 Վ հակադարձ շեղման դեպքում թողունակությունը մեծանում է մինչև 110 ԳՀց:

6. Innolight-ը ստեղծել է գերմանիումի սիլիցիումային լուսադետեկտորի հաճախականության արձագանքի մոդելը՝ հիմնվելով սարքի խառնուրդի, էլեկտրական դաշտի բաշխման և լուսաստեղծված կրիչների փոխանցման ժամանակի լիարժեք հաշվառման վրա: Քանի որ շատ կիրառություններում անհրաժեշտ է մեծ մուտքային հզորություն և բարձր թողունակություն, մեծ օպտիկական մուտքային հզորությունը կհանգեցնի թողունակության նվազմանը, լավագույն պրակտիկան գերմանիումում կրիչների կոնցենտրացիան նվազեցնելն է կառուցվածքային նախագծման միջոցով:

7, Ցինգհուա համալսարանը նախագծել է UTC-PD-ի երեք տեսակ՝ (1) 100 ԳՀց թողունակությամբ կրկնակի դրեյֆ շերտի (DDL) կառուցվածք՝ բարձր հագեցվածության հզորությամբ UTC-PD, (2) 100 ԳՀց թողունակությամբ կրկնակի դրեյֆ շերտի (DCL) կառուցվածք՝ բարձր արձագանքողականությամբ UTC-PD, (3) 230 ԳՀց թողունակությամբ MUTC-PD՝ բարձր հագեցվածության հզորությամբ։ Տարբեր կիրառման սցենարների համար բարձր հագեցվածության հզորությունը, բարձր թողունակությունը և բարձր արձագանքողականությունը կարող են օգտակար լինել ապագայում՝ 200G դարաշրջան մտնելիս։