硅基集成微波光子學（MWP）的新興領域受到越來越多的關注,高性能的光電探測器是其中的關鍵器件,它的研究對集成MWP的發(fā)展具有重要意義。在模擬光通信系統(tǒng)中,通過增加輸入光功率可以顯著提高模擬光鏈路的插損、鏈路增益、無雜散動態(tài)范圍和信噪比,光電探測器需要相應地提高飽和輸出功率。分布式行波光電探測器（TWPD）不僅增加了飽和光電流,在速度匹配和阻抗匹配下還能保持高帶寬,而且適用于硅光子集成電路。本文對面向微波光子學的硅基行波光電探測器進行理論和實驗研究,主要工作包括以下幾個方面:（1）給出了并行光饋電的硅分布式TWPD的結構,通過分析PD和CPW電極的等效電路得到了硅分布式TWPD的完整電路模型,并根據(jù)傳輸矩陣方法和疊加原理得到硅分布式TWPD的頻率響應。分析了硅分布式TWPD的阻抗和速度匹配,PD的容性負載效應。（2）比較了 CPW電極兩種不同的分布式等效電路。通過建立的分析模型,計算周期分布式TWPD的頻率響應,優(yōu)化了 CPW電極和光延時設計�；赑D陣列的容性負載效應和非周期加載技術提出了行波電極輸入端開路的非周期性分布TWPD。其帶寬（25.7GHz）略低于輸入端匹配阻抗為50Ω時周... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

徽波光子學系統(tǒng)

位論文硅材料有很多優(yōu)勢，但是硅的禁帶寬度為１．１２ｅＶ，所以硅光電小于ｌｌＯＯｎｍ，不適用于通信波段的光電探測。因此多種硅基比如與硅工藝兼容的鍺硅光電探測器，以及通過鍵合技術制作電探測器等，成為了目前研究的重點［３］。硅基鍺光電探測器的Ｓ?（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ?ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）工藝兼容，同時在響應度，所以是目前最有前景的硅基光電探測器。??要介紹光電探測器的結構和工作原理、性能參數(shù)。??測器的結構和工作原理??＜？?＇Ｖｉ?耗盡層??

以在數(shù)字光互連系統(tǒng)中，帶寬和響應度是光電探測器的主要參數(shù)。然而在模擬光??通信系統(tǒng)中，高飽和光電流是光電探測器的重要參數(shù)。原因在于通過增加輸入光??功率可以提高模擬光鏈路的插損、鏈路增益、無雜散動態(tài)范圍和信噪比，相對應??地，光電探測器需要提高飽和輸出功率［２１－２４］。??本節(jié)主要介紹光電探測器在數(shù)字光互連和模擬光鏈路中的研究現(xiàn)狀。??１．３．１數(shù)字光互連中的ＰＤ??鍺硅波導型光電探測器在封裝，暗電流，偏置電壓等方面已經(jīng)取得了顯著的??進步，尤其是在帶寬和響應度上，以滿足數(shù)字光學互連系統(tǒng)的需求。數(shù)字光互連??系統(tǒng)中的鍺硅波導型光電探測器為了獲得高帶寬，吸收區(qū)體積一般較�。郏玻担常埃�。??鍺硅ＰＩＮ光電探測器通過摻雜在Ｇｅ中形成ＰＩＮ結構，光從Ｓｉ波導傳播到光??電探測器區(qū)域，耦合到Ｓｉ波導上面的Ｇｅ吸收層。器件外加反偏電壓時，吸收層??中的光生載流子由Ｓｉ和Ｇｅ上方的金屬電極收集，如圖１．４所示。??ｗＳ－ｓ


本文編號：3113424