硅基集成微波光子學(xué)（MWP）的新興領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注,高性能的光電探測(cè)器是其中的關(guān)鍵器件,它的研究對(duì)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(dòng)態(tài)范圍和信噪比,光電探測(cè)器需要相應(yīng)地提高飽和輸出功率。分布式行波光電探測(cè)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(duì)面向微波光子學(xué)的硅基行波光電探測(cè)器進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)研究,主要工作包括以下幾個(gè)方面:（1）給出了并行光饋電的硅分布式TWPD的結(jié)構(gòu),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(yīng)。分析了硅分布式TWPD的阻抗和速度匹配,PD的容性負(fù)載效應(yīng)。（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(jì)算周期分布式TWPD的頻率響應(yīng),優(yōu)化了 CPW電極和光延時(shí)設(shè)計(jì)�；赑D陣列的容性負(fù)載效應(yīng)和非周期加載技術(shù)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(shí)周... 

【文章來源】：浙江大學(xué)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(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

徽波光子學(xué)系統(tǒng)

位論文硅材料有很多優(yōu)勢(shì)，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(cè)。因此多種硅基比如與硅工藝兼容的鍺硅光電探測(cè)器，以及通過鍵合技術(shù)制作電探測(cè)器等，成為了目前研究的重點(diǎn)［３］。硅基鍺光電探測(cè)器的Ｓ?（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ?ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）工藝兼容，同時(shí)在響應(yīng)度，所以是目前最有前景的硅基光電探測(cè)器。??要介紹光電探測(cè)器的結(jié)構(gòu)和工作原理、性能參數(shù)。??測(cè)器的結(jié)構(gòu)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(yīng)度是光電探測(cè)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(cè)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(dòng)態(tài)范圍和信噪比，相對(duì)應(yīng)??地，光電探測(cè)器需要提高飽和輸出功率［２１－２４］。??本節(jié)主要介紹光電探測(cè)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(dǎo)型光電探測(cè)器在封裝，暗電流，偏置電壓等方面已經(jīng)取得了顯著的??進(jìn)步，尤其是在帶寬和響應(yīng)度上，以滿足數(shù)字光學(xué)互連系統(tǒng)的需求。數(shù)字光互連??系統(tǒng)中的鍺硅波導(dǎo)型光電探測(cè)器為了獲得高帶寬，吸收區(qū)體積一般較�。郏玻担常埃荨�??鍺硅ＰＩＮ光電探測(cè)器通過摻雜在Ｇｅ中形成ＰＩＮ結(jié)構(gòu)，光從Ｓｉ波導(dǎo)傳播到光??電探測(cè)器區(qū)域，耦合到Ｓｉ波導(dǎo)上面的Ｇｅ吸收層。器件外加反偏電壓時(shí)，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(hào)：3113424