用于DWDM系统的波长选择性光探测器的研究

• 作 者: 李丁
• 机 构: 北京邮电大学
• 出 处: 北京邮电大学
• 发表日期: 2012年01期
• 关键词: 解复用接收器件 波长选择 双结PIN谐振腔增强型光探测 器 双结PIN可调谐光探测器 分布布拉格反射镜

密集波分复用(DWDM)系统是能够充分利用光纤传输带宽的一种技术,特别是在大容量、超长距离的传输中,DWDM尤其具有优势。因此,研究适用于DWDM系统的,既具有波长选择特性,又具有高响应度、大带宽以及窄的谱线宽度的光探测器就成为了光电子领域的热点。本论文针对用于DWDM系统的新型波长选择性光探测器展开研究,主要研究成果及工作内容如下：1.分析了双结PIN RCE光探测器的内部光场分布,在此基础上推导出了该器件的量子效率和高速响应精确计算表达式,并分析了器件的波长选择性能。对影响双结PIN RCE探测器的主要参数进行了优化,在入光面积为900μm2的条件下,器件的量子效率达到了98%,高速响应接近30GHz。结果显示,该器件比传统单节PIN-RCE器件具有更高的带宽效率积。2.分析了F-P腔的传输特性与热调谐原理,给出了调谐波长量与温度变化的关系。研究了利用DBR反射镜做为F-P腔镜面的光谱透射特性。给出了双结PIN可调谐探测器的外延生长结构,分析了器件的量子效率和高速响应特性。仿真结果表明,比之单节PIN可调谐滤波器,该结构器件在保证谱线宽度不变的情况下,量子效率获得了较大幅度的提升。3.成功制备了采用改进电极方案的PIN光探测器。对器件高速响应进行了测试。结果显示,在外加反向偏压为3 V的条件下,同样结构的器件,高速响应从12GHz提高到了24GHz,表明改进后的电极能够令器件获得更加优越的高速响应性能。4.参与完成了改进电极的双结PIN RCE光探测器的实验制备,对器件的量子效率和高速响应进行了测试,结果显示,在1550nm处,器件量子效率达到了70%,高速响应接近4GHz。分析了器件的测试结果。