光電探測器是一種將光信號轉換成電信號的光電器件,是光纖通信系統(tǒng)中非常重要的組成部件。光電探測器性能優(yōu)劣程度對通信系統(tǒng)的好壞起著決定性的作用。伴隨科學水平的進步,光電探測器件的性能也不斷提升,科學家要求光電探測器既具備大的輸出光功率而且還具有高響應速度。而在單行載流子光電探測器,只有電子是有源載流子,結合光波導結構,使其具有高響應速度和高響應度的優(yōu)點,具有重要的研究意義。本論文的工作主要是設計100GHz高速單行載流子光波導光電探測器,完成了以下工作:1、充分學習單行載流子光電探測器與光波導光電探測器的理論知識,并且學習了相關的數(shù)值與器件仿真軟件使用方法。2、詳細分析光電探測器內部的能帶結構、電場強度、電流密度和載流子濃度的分布,并且分析了材料異質結面結構對光電探測器的影響,同時對交流小信號下光電探測器的特性進行了分析。3、設計出一種結合單行載流子結構與光波導結構的單行載流子光波導光電探測器,建立它的二維模型。根據(jù)超模理論和數(shù)值仿真軟件BeamProp對垂直方向耦合波導探測器進行了仿真。仿真得到光功率在光電探測器由于上下波導耦合的作用均勻地被吸收層吸收,使得器件光電流分布均勻。4、通過器... 

【文章來源】： 童文強 電子科技大學

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

耦合波導型光電探測器

圖 1-5 VDC-WGPD 的結構示意圖取0 1 1 2， 0.3， 3 2，代入上面的光功率公式，根據(jù)公式可以計算出光功率隨耦合長度與吸收長度變化的關系，同樣也可以計算出光電流隨吸耦合與吸收長度變化的關系，如圖 1-6 所示。已知光電流大小后，可以得到光電流密度的平均值，公式如下 cLcJzdzLJ0()1（1-5）對光電流密度進行平方差計算可以得到器件中光電流分布的均勻性。光電流密度平方差的計算方法如下式所示( )JzJdzLJcLc 02()1（1-6）表 1-1 光電流密度平方差隨吸收與耦合長度變化值

(a) 圖 1-6 光電流和總光功率沿波導縱向的分總光功率沿波導縱向的分布由于上面的結論是取0 1 1 2知零階超模與一階超模的傳播常數(shù)、光場的這些參數(shù)是假定的，實際上光波導結構數(shù)、光場和權重值就會相應確實，所以光1.3.2 波導層設計在本文中波導結構采用的是余老師具體結構為垂直方向分上下兩波導，中間分平板波導，起來防止光的側漏的作用，況下這部分平板波導厚度為0.5μm。通過的上下型耦合波導的結構參數(shù)[14]，如表1

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3115718