Fotodetectores OFC2024

Hoje vamos dar uma olhada no OFC2024fotodetectores, que incluem principalmente GeSi PD/APD, InP SOA-PD e UTC-PD.

1. UCDAVIS realiza um Fabry-Perot não simétrico de ressonância fraca de 1315,5 nmfotodetectorcom capacitância muito baixa, estimada em 0,08 fF. Quando a polarização é de -1 V (-2 V), a corrente escura é de 0,72 nA (3,40 nA) e a taxa de resposta é de 0,93 a/W (0,96 a/W). A potência óptica saturada é de 2 mW (3 mW). Suporta experimentos de dados de alta velocidade de 38 GHz.
O diagrama a seguir mostra a estrutura do AFP PD, que consiste em um guia de ondas acoplado Ge-on-Fotodetector de SiCom um guia de ondas SOI-Ge frontal que atinge acoplamento de correspondência de modo > 90% com refletividade < 10%. A parte traseira é um refletor Bragg distribuído (DBR) com refletividade > 95%. Através do projeto otimizado da cavidade (condição de correspondência de fase de ida e volta), a reflexão e a transmissão do ressonador AFP podem ser eliminadas, resultando em uma absorção do detector de Ge de quase 100%. Em toda a largura de banda de 20 nm do comprimento de onda central, R+T < 2% (-17 dB). A largura do Ge é de 0,6 µm e a capacitância é estimada em 0,08 fF.

2, a Universidade de Ciência e Tecnologia de Huazhong produziu um silício germâniofotodiodo de avalanche, largura de banda >67 GHz, ganho >6,6. O SACMFotodetector APDA estrutura da junção pipin transversal é fabricada em uma plataforma óptica de silício. Germânio intrínseco (i-Ge) e silício intrínseco (i-Si) servem como camada de absorção de luz e camada de duplicação de elétrons, respectivamente. A região i-Ge com comprimento de 14 µm garante absorção de luz adequada a 1550 nm. As pequenas regiões i-Ge e i-Si são propícias ao aumento da densidade de fotocorrente e à expansão da largura de banda sob alta tensão de polarização. O mapa de olho APD foi medido a -10,6 V. Com uma potência óptica de entrada de -14 dBm, o mapa de olho dos sinais OOK de 50 Gb/s e 64 Gb/s é mostrado abaixo, e a relação sinal-ruído (SNR) medida é de 17,8 e 13,2 dB, respectivamente.

3. As instalações da linha piloto BiCMOS de 8 polegadas da IHP mostram um germânioFotodetector PDCom largura de aleta de cerca de 100 nm, o que pode gerar o maior campo elétrico e o menor tempo de deriva do fotoportador. A PD de Ge possui largura de banda original de 265 GHz a 2 V e fotocorrente CC de 1,0 mA. O fluxo do processo é mostrado abaixo. A principal característica é que a implantação tradicional de íons mistos no SI foi abandonada, e o esquema de gravação por crescimento foi adotado para evitar a influência da implantação de íons no germânio. A corrente escura é de 100 nA, R = 0,45 A/W.
4, a HHI apresenta o InP SOA-PD, composto por SSC, MQW-SOA e fotodetector de alta velocidade. Para a banda O, o PD apresenta uma responsividade de 0,57 A/W com menos de 1 dB PDL, enquanto o SOA-PD apresenta uma responsividade de 24 A/W com menos de 1 dB PDL. A largura de banda dos dois é de ~60 GHz, e a diferença de 1 GHz pode ser atribuída à frequência de ressonância do SOA. Nenhum efeito de padrão foi observado na imagem real do olho. O SOA-PD reduz a potência óptica necessária em cerca de 13 dB a 56 GBaud.

5. ETH implementa o GaInAsSb/InP UTC-PD Tipo II aprimorado, com uma largura de banda de 60 GHz a polarização zero e uma alta potência de saída de -11 dBm a 100 GHz. Continuação dos resultados anteriores, utilizando as capacidades aprimoradas de transporte de elétrons do GaInAsSb. Neste artigo, as camadas de absorção otimizadas incluem um GaInAsSb fortemente dopado de 100 nm e um GaInAsSb não dopado de 20 nm. A camada NID ajuda a melhorar a responsividade geral e também a reduzir a capacitância geral do dispositivo, melhorando a largura de banda. O UTC-PD de 64 µm² tem uma largura de banda de polarização zero de 60 GHz, uma potência de saída de -11 dBm a 100 GHz e uma corrente de saturação de 5,5 mA. Com uma polarização reversa de 3 V, a largura de banda aumenta para 110 GHz.

6. A Innolight estabeleceu o modelo de resposta em frequência do fotodetector de germânio e silício considerando integralmente a dopagem do dispositivo, a distribuição do campo elétrico e o tempo de transferência da portadora fotogerada. Devido à necessidade de grande potência de entrada e alta largura de banda em muitas aplicações, a alta potência óptica de entrada causará uma diminuição na largura de banda. A melhor prática é reduzir a concentração de portadores no germânio por meio do projeto estrutural.

7, a Universidade de Tsinghua projetou três tipos de UTC-PD, (1) estrutura de camada dupla de deriva (DDL) de largura de banda de 100 GHz com alto poder de saturação UTC-PD, (2) estrutura de camada dupla de deriva (DCL) de largura de banda de 100 GHz com alta capacidade de resposta UTC-PD, (3) MUTC-PD de largura de banda de 230 GHZ com alto poder de saturação. Para diferentes cenários de aplicação, alto poder de saturação, alta largura de banda e alta capacidade de resposta podem ser úteis no futuro ao entrar na era de 200G.