Täna heidame pilgu OFC2024-lefotodetektorid, mis hõlmavad peamiselt GeSi PD/APD, InP SOA-PD ja UTC-PD.
1. UCDAVIS realiseerib nõrga resonantse 1315,5 nm mittesümmeetrilise Fabry-Peroti efektifotodetektorväga väikese mahtuvusega, hinnanguliselt 0,08 fF. Kui eelpinge on -1 V (-2 V), on tumevool 0,72 nA (3,40 nA) ja reageerimiskiirus on 0,93 a/W (0,96 a/W). Küllastunud optiline võimsus on 2 mW (3 mW). See suudab toetada 38 GHz kiireid andmekatseid.
Järgnev diagramm näitab AFP PD struktuuri, mis koosneb lainejuhist, mis on ühendatud Ge-on-Si fotodetektorEesmise SOI-Ge lainejuhiga, mis saavutab > 90% moodi sobitamise sidestuse peegeldusvõimega <10%. Tagumine on hajutatud Braggi reflektor (DBR), mille peegeldusvõime on >95%. Optimeeritud õõnsuse disaini abil (edasi-tagasi faasi sobitamise tingimus) saab AFP resonaatori peegelduse ja läbilaskvuse kõrvaldada, mille tulemuseks on Ge detektori neeldumine peaaegu 100%. Kogu keskse lainepikkuse 20 nm ribalaiuse ulatuses on R+T <2% (-17 dB). Ge laius on 0,6 µm ja mahtuvus on hinnanguliselt 0,08 fF.
2. Huazhongi teadus- ja tehnoloogiaülikool tootis räni germaaniumilaviini fotodiood, ribalaius >67 GHz, võimendus >6,6. SACMAPD fotodetektorTransversaalse pipin-siirde struktuur on valmistatud räni optilisel platvormil. Sisemine germaanium (i-Ge) ja sisemine räni (i-Si) toimivad vastavalt valgust neelava kihina ja elektronide kahekordistava kihina. 14 µm pikkune i-Ge piirkond tagab piisava valguse neeldumise lainepikkusel 1550 nm. Väikesed i-Ge ja i-Si piirkonnad soodustavad fotovoolutiheduse suurendamist ja ribalaiuse laiendamist kõrge eelpinge korral. APD silmakaart mõõdeti -10,6 V juures. Sisendoptilise võimsusega -14 dBm on allpool näidatud 50 Gb/s ja 64 Gb/s OOK-signaalide silmakaart ning mõõdetud SNR on vastavalt 17,8 ja 13,2 dB.
3. IHP 8-tollise BiCMOS-i pilootliini rajatised näitavad germaaniumiPD-fotodetektorUmbes 100 nm laiuse ribiga, mis suudab tekitada suurima elektrivälja ja lühima fotokandja triivi aja. Ge PD OE ribalaius on 265 GHz @ 2V @ 1,0 mA alalisvoolu fotovool. Protsessi voog on näidatud allpool. Suurim omadus on see, et traditsioonilisest SI segatud ioonide implanteerimisest on loobutud ja germaaniumile ioonide implanteerimise mõju vältimiseks on kasutusele võetud kasvusöövituse skeem. Tumevool on 100 nA, R = 0,45 A /W.
4, HHI esitleb InP SOA-PD-d, mis koosneb SSC-st, MQW-SOA-st ja kiirest fotodetektorist. O-riba puhul on PD reageerimisvõime A 0,57 A/W ja PDL alla 1 dB, samas kui SOA-PD reageerimisvõime on 24 A/W ja PDL alla 1 dB. Nende kahe ribalaius on ~60 GHz ja 1 GHz erinevust võib seostada SOA resonantssagedusega. Tegelikul silmapildil mustriefekti ei täheldatud. SOA-PD vähendab vajalikku optilist võimsust umbes 13 dB võrra 56 GBaud juures.
5. ETH rakendab II tüüpi täiustatud GaInAsSb/InP UTC-PD-d, mille ribalaius on 60 GHz nullpinge juures ja kõrge väljundvõimsus -11 DBM sagedusel 100 GHz. Eelnevate tulemuste jätk, kasutades GaInAsSb täiustatud elektronide transpordivõimalusi. Selles artiklis hõlmavad optimeeritud neeldumiskihid tugevalt legeeritud GaInAsSb 100 nm ja legeerimata GaInAsSb 20 nm. NID-kiht aitab parandada üldist reageerimisvõimet ning aitab vähendada seadme üldist mahtuvust ja suurendada ribalaiust. 64 µm2 UTC-PD nullpinge ribalaius on 60 GHz, väljundvõimsus -11 dBm sagedusel 100 GHz ja küllastusvool 5,5 mA. Vastupidise eelpinge korral 3 V suureneb ribalaius 110 GHz-ni.
6. Innolight lõi germaaniumi räni fotodetektori sageduskarakteristiku mudeli, võttes täielikult arvesse seadme legeerimist, elektrivälja jaotust ja fotogenereeritud laengukandjate ülekandeaega. Kuna paljudes rakendustes on vaja suurt sisendvõimsust ja ribalaiust, põhjustab suur optiline sisendvõimsus ribalaiuse vähenemist. Parim tava on vähendada laengukandjate kontsentratsiooni germaaniumis konstruktsioonilise disaini abil.
7. aastal kavandas Tsinghua Ülikool kolme tüüpi UTC-PD-d: (1) 100 GHz ribalaiusega topelttriivkihi (DDL) struktuur suure küllastusvõimsusega UTC-PD, (2) 100 GHz ribalaiusega topelttriivkihi (DCL) struktuur suure reageerimisvõimega UTC-PD, (3) 230 GHz ribalaiusega MUTC-PD suure küllastusvõimsusega. Erinevate rakendusstsenaariumide puhul võivad suur küllastusvõimsus, suur ribalaius ja suur reageerimisvõime tulevikus 200G ajastusse sisenedes kasulikud olla.
Postituse aeg: 19. august 2024