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雪崩光电二极管是长途、高速光通信系统的首选。自从上个世纪60年代激光器和光纤发明以来,光纤通信的发展超乎了人们的想象:特别是近几年来,光通信正朝着高速、超高速光纤传输、超大容量和远距离的WDM、OTDM以及全光网等方向蓬勃发展。长途、高速光通信系统对光电探测器的灵敏度要求越来越高,与传统的PIN探测器相比,由于雪崩光电二极管(APD)探测器具有内部增益机理,因此在灵敏度特性上存在着巨大的的优势。本文系统的阐述了高速APD探测器的研制和测试技术,并成功研制出具有优越性能的2.5Gbps高速APD探测器。
APD管芯的工作机理与其结构和材料有着重要的关系,目前主流的APD管芯大多采用吸收层和倍增层分离的结构(SAGM)。吸收层和倍增层采用的材料要充分完成各层的功能。APD的噪声与PIN管相比要复杂的多,文中论述了APD噪声对探测器性能的影响,并通过模拟计算得出最优灵敏度时APD的倍增因子。在光通信系统中使用的光电探测器的外形结构及尺寸要受到系统设备的限制,鉴于这个约束条件,设计出同轴封装结构的APD探测器,并融入高回波损耗和电隔离的结构,研制出具备批量生产、可拓展用途的长波长高速APD探测器。