วันนี้เรามาดู OFC2024 กันดีกว่าเครื่องตรวจจับแสงซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วย GeSi PD/APD, InP SOA-PD และ UTC-PD
1. UCDAVIS ตระหนักถึง Fabry-Perot ที่ไม่สมมาตรขนาด 1315.5 นาโนเมตรเครื่องตรวจจับแสงมีความจุน้อยมาก ประมาณ 0.08fF เมื่อไบแอสอยู่ที่ -1V (-2V) กระแสมืดจะเป็น 0.72 nA (3.40 nA) และอัตราการตอบสนองคือ 0.93a /W (0.96a /W) กำลังแสงอิ่มตัวคือ 2 mW (3 mW) สามารถรองรับการทดลองข้อมูลความเร็วสูง 38 GHz
แผนภาพต่อไปนี้แสดงโครงสร้างของ AFP PD ซึ่งประกอบด้วยท่อนำคลื่นควบคู่กับ Ge-on-เครื่องตรวจจับภาพศรีด้วยท่อนำคลื่น SOI-Ge ด้านหน้าที่สามารถจับคู่โหมดได้ > 90% โดยมีค่าการสะท้อนแสง <10% ด้านหลังเป็นแผ่นสะท้อนแสง Bragg (DBR) แบบกระจายที่มีการสะท้อนแสง >95% ด้วยการออกแบบช่องที่เหมาะสมที่สุด (เงื่อนไขการจับคู่เฟสแบบไปกลับ) การสะท้อนและการส่งผ่านของตัวสะท้อน AFP จะถูกกำจัด ส่งผลให้การดูดซับของเครื่องตรวจจับ Ge เกือบ 100% ตลอดแบนด์วิธ 20 นาโนเมตรของความยาวคลื่นกลาง R+T <2% (-17 dB) ความกว้าง Ge คือ 0.6µm และความจุประมาณ 0.08fF
2 มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี Huazhong ผลิตซิลิคอนเจอร์เมเนียมโฟโตไดโอดถล่ม, แบนด์วิธ >67 GHz, อัตราขยาย >6.6 SACMเครื่องตรวจจับแสง APDโครงสร้างของทางแยก pipin ตามขวางถูกประดิษฐ์ขึ้นบนแพลตฟอร์มออปติคอลซิลิคอน เจอร์เมเนียมภายใน (i-Ge) และซิลิคอนภายใน (i-Si) ทำหน้าที่เป็นชั้นดูดซับแสงและชั้นอิเล็กตรอนสองเท่าตามลำดับ บริเวณ i-Ge ที่มีความยาว 14µm รับประกันการดูดกลืนแสงที่เพียงพอที่ 1550nm ภูมิภาค i-Ge และ i-Si ขนาดเล็กเอื้อต่อการเพิ่มความหนาแน่นของโฟโตปัจจุบันและขยายแบนด์วิดท์ภายใต้แรงดันไบแอสสูง วัดแผนที่ตา APD ที่ -10.6 V ด้วยกำลังแสงอินพุตที่ -14 dBm แผนที่ตาของสัญญาณ OOK 50 Gb/s และ 64 Gb/s จะแสดงอยู่ด้านล่าง และ SNR ที่วัดได้คือ 17.8 และ 13.2 dB ตามลำดับ
3. สิ่งอำนวยความสะดวกในไลน์นำร่อง BiCMOS ของ IHP ขนาด 8 นิ้ว แสดงเจอร์เมเนียมเครื่องตรวจจับแสง PDด้วยความกว้างของครีบประมาณ 100 นาโนเมตร ซึ่งสามารถสร้างสนามไฟฟ้าสูงสุดและระยะเวลาดริฟท์ของโฟโตแคริเออร์ที่สั้นที่สุด Ge PD มีแบนด์วิดท์ OE 265 GHz@2V@ 1.0mA DC photocurrent ผังกระบวนการแสดงไว้ด้านล่าง คุณลักษณะที่ใหญ่ที่สุดคือการละทิ้งการปลูกฝังไอออนผสม SI แบบดั้งเดิม และใช้แผนการแกะสลักแบบเติบโตเพื่อหลีกเลี่ยงอิทธิพลของการฝังไอออนที่มีต่อเจอร์เมเนียม กระแสมืดคือ 100nA,R = 0.45A /W
เมื่อวันที่ 4 HHI จัดแสดง InP SOA-PD ซึ่งประกอบด้วย SSC, MQW-SOA และเครื่องตรวจจับแสงความเร็วสูง สำหรับโอแบนด์ PD มีการตอบสนอง 0.57 A/W โดยมี PDL น้อยกว่า 1 dB ในขณะที่ SOA-PD มีการตอบสนอง 24 A/W โดยมี PDL น้อยกว่า 1 dB แบนด์วิดท์ของทั้งสองคือ ~60GHz และความแตกต่างของ 1 GHz เป็นผลมาจากความถี่เรโซแนนซ์ของ SOA ไม่เห็นผลรูปแบบใดๆ ในภาพดวงตาจริง SOA-PD ลดกำลังแสงที่ต้องการลงประมาณ 13 dB ที่ 56 GBaud
5. ETH ใช้ GaInAsSb/InP UTC-PD ที่ได้รับการปรับปรุง Type II โดยมีแบนด์วิดท์ 60GHz@ Zero Bias และกำลังเอาต์พุตสูง -11 DBM ที่ 100GHz ความต่อเนื่องของผลลัพธ์ก่อนหน้านี้ โดยใช้ความสามารถในการขนส่งอิเล็กตรอนที่ได้รับการปรับปรุงของ GaInAsSb ในบทความนี้ ชั้นการดูดซับที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสม ได้แก่ GaInAsSb ที่เจืออย่างหนักที่ 100 นาโนเมตร และ GaInAsSb ที่ไม่มีการเจือที่ 20 นาโนเมตร เลเยอร์ NID ช่วยปรับปรุงการตอบสนองโดยรวม และยังช่วยลดความจุโดยรวมของอุปกรณ์และปรับปรุงแบนด์วิดท์ 64µm2 UTC-PD มีแบนด์วิดท์แบบศูนย์ไบแอสที่ 60 GHz, กำลังเอาต์พุต -11 dBm ที่ 100 GHz และกระแสอิ่มตัวที่ 5.5 mA ที่ไบแอสย้อนกลับที่ 3 V แบนด์วิดท์จะเพิ่มขึ้นเป็น 110 GHz
6. Innolight ได้สร้างแบบจำลองการตอบสนองความถี่ของเครื่องตรวจจับแสงเจอร์เมเนียมซิลิคอนโดยพิจารณาจากการใช้สารต้องห้ามของอุปกรณ์ การกระจายสนามไฟฟ้า และเวลาการถ่ายโอนของพาหะที่สร้างด้วยภาพถ่ายอย่างเต็มที่ เนื่องจากความต้องการกำลังอินพุตขนาดใหญ่และแบนด์วิธสูงในการใช้งานจำนวนมาก กำลังไฟฟ้าเข้าแบบออปติคอลขนาดใหญ่จะทำให้แบนด์วิธลดลง แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดคือการลดความเข้มข้นของพาหะในเจอร์เมเนียมโดยการออกแบบโครงสร้าง
เมื่อวันที่ 7 มหาวิทยาลัย Tsinghua ได้ออกแบบ UTC-PD สามประเภท (1) โครงสร้าง double drift layer (DDL) แบนด์วิดท์ 100GHz พร้อมพลังงานอิ่มตัวสูง UTC-PD (2) โครงสร้าง double drift layer (DCL) แบนด์วิดท์ 100GHz พร้อมการตอบสนองสูง UTC-PD , (3) แบนด์วิดท์ 230 GHZ MUTC-PD ที่มีพลังความอิ่มตัวสูง สำหรับสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน พลังงานความอิ่มตัวสูง แบนด์วิธสูง และการตอบสนองสูงอาจ มีประโยชน์ในอนาคตเมื่อเข้าสู่ยุค 200G
เวลาโพสต์: 19 ส.ค.-2024