基于低温缓冲层的单片集成长波长可调谐光探测器

实现了一种单片集成的长波长可调谐光探测器.通过外延实验,摸索出低温缓冲层的最佳生长条件,成功地在GaAs衬底上生长出晶格失配度约4%的高质量的InP基材料.基于此低温缓冲层,在GaAs衬底上首先生长GaAs/AlAs材料的F-P腔滤波器,然后异质外延InP-In0.53 Ga0.47 As-InP材料的PIN结构.制作出的器件通过热调谐,峰值波长从1533.1nm红移到1543.1nm,实现了10.0nm的调谐范围,同时响应线宽维持在0.8nm以下,量子效率保持在23%以上,响应速率达到6.2GHz.     

光探测器芯片小信号等效电路模型的建立

提出了一种光探测器芯片小信号等效电路模型及其建立方法.首先根据光探测器的物理结构确定其等效电路模型,模型考虑了影响光探测器高频性能的主要因素.然后精确测量了光探测器芯片的S参数,通过遗传算法对测量的S参数进行拟合,最终计算出模型的各个参量.在130MHz～20GHz范围内的实验结果表明,模型仿真结果与测量结果相吻合,证明了建模方法的可靠性.该模型有效地模拟了光探测器芯片的高频特性,利用该模型可以对光探测器及相应光电集成器件进行电路级仿真和优化.     

光探测器芯片小信号等效电路模型的建立

提出了一种光探测器芯片小信号等效电路模型及其建立方法,首先根据光探测器的物理结构确定其等效电路模型,模型考虑了影响光探测器高频性能的主要因素，然后精确测量了光探测器芯片的S参数,通过遗传算法对测量的S参数进行拟合,最终计算出模型的各个参量，在130MHz-20GHz范围内的实验结果表明,模型仿真结果与测量结果相吻合,证明了建模方法的可靠性。该模型有效地模拟了光探测器芯片的高频特性,利用该模型可以对光探测器及相应光电集成器件进行电路级仿真和优化。     

Accurate frequency response characterization of photoreceivers

An accurate frequency response characterization method for photoreceivers with optical heterodyne technique is presented in this paper.The characterization is implemented with two single-mode tunable lasers operating near the wavelength of 1.55 μm.The errors introduced by extra fixtures as well as laser output fluctuations are considered and calibrated simultaneously.Compared with previous works,the proposed calibration procedures are more complete.Experimental results indicate that the signific...     

InP基PIN HBT光电集成器件的设计与研制

对用于光电集成电路(OEIC)的InP基异质结双极性晶体管(HBT)及PIN探测器进行了设计与研制,讨论了堆叠层结构和共享层结构2种常见的集成方式,通过实验比较,确定了共享层结构器件性能更好,并对此结构进行了改进。所研制的HBT截止频率达到30 GHz,直流增益达到100;PIN的3 dB带宽达到了15 GHz。详细介绍了器件结构及工艺流程。     

InP/InGaAs HBT高频放大器稳定性分析

根据异质结双极晶体管(HBT)的实际结构提出高频小信号电路模型,以此模型用于共射放大电路为出发点,从理论上阐明了高频放大电路产生不稳定的原因,分析了端接电阻的稳定方法,借助matlab快速确定出稳定电阻的取值范围,其理论计算与仿真有很好的一致.     

用于单片集成光接收机前端的GaAs基InP/InGaAs HBT

实现了一种可用于单片集成光接收机前端的GaAs基InP/InGaAs HBT。借助超薄低温InP缓冲层在GaAs衬底上生长出了高质量的InP外延层。在此基础上,只利用超薄低温InP缓冲层技术就在半绝缘GaAs衬底上成功制备出了InP/InGaAsHBT,器件的电流截止频率达到4.4GHz,开启电压0.4V,反向击穿电压大于4V,直流放大倍数约为20。该HBT器件和GaAs基长波长、可调谐InP光探测器单片集成为实现适用于WDM光纤通信系统的高性能、集成化光接收机前端提供了一种新的解决方法。     

流图法在光探测器芯片高频特性测量校准上的应用

在采用光调制法测量光探测器芯片高频响应特性的过程中,测试系统往往忽视光调制器响应、高频探针衰减以及端口间失配等误差中的一项或几项.为了降低校准不完善对结果造成的误差,文中提出了基于信号流图的系统校准分析方法,考虑了各种频响误差及端口间失配的影响,推导出校准公式.利用该法对一种光探测器的典型测试系统--基于LCA(lightwave component analyzer)的测试系统做了进一步校准分析,在130MHz～20GHz范围内,测量了一种新型光探测器的高频响应参数S21,结果表明经流图法校准的S21参数比仅使用原有校准算法有明显改善,证明了该方法的可行性.     

基于微型谐振腔的环形光探测器设计

提出了一种基于微型谐振腔的新型环形光探测器(MRPD),MRPD采用谐振腔和吸收腔分离的结构.MRPD避免了直波导与环形腔完全耦合时限制因子极低的问题,具有更强的可行性.导出了量子效率的表达式,分析了量子效率与谐振腔半径的关系及透射系数与光谱半高全宽(FWHM)的关系.     

基于低温缓冲层的单片集成长波长可调谐光探测器

实现了一种单片集成的长波长可调谐光探测器.通过外延实验,摸索出低温缓冲层的最佳生长条件,成功地在GaAs衬底上生长出晶格失配度约4%的高质量的InP基材料.基于此低温缓冲层,在GaAs衬底上首先生长GaAs/AlAs材料的F-P腔滤波器,然后异质外延InP-In0.53 Ga0.47 As-InP材料的PIN结构.制作出的器件通过热调谐,峰值波长从1533.1nm红移到1543.1nm,实现了10.0nm的调谐范围,同时响应线宽维持在0.8nm以下,量子效率保持在23%以上,响应速率达到6.2GHz.