光探测器芯片的高频特性测量

为了克服用共面探针测量光探测器芯片的高频特性对电极结构的限制．提出了一种精确测量光探测器芯片的阻抗和频率响应的新方法。对于任意电极结构的探测器芯片，首先把芯片与测试夹具连接，通过一系列的校准和测量，可以得到夹具的S参数，进而利用微波理论扣除整个测试夹具的影响，得到探测器芯片的S参数，计算出光探测器的阻抗和频率响应特性。用该方法对P极和N极共面的光探测器芯片的阻抗和频率响应特性进行了测量，并与直接用微波探针测量的结果相比较，验证了该方法在50MHz～16GHz的频率范围内的正确性。     

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.     

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.     

高速光探测器频率响应的精确表征

提出一种新的基于分布布拉格反射可调激光器的光外差频率响应测试系统,并给出了准确有效的校准方法来消除输出光功率和拍频线宽的波动等引起的误差,从而可以精确表征高速光探测器的频率响应特性.通过对标准高速光探测器的测试和校准,得到的结果与制造商提供的数据表相当符合,证明了该测试方法的准确性和有效性.文中也研究了系统中可能会影响频响特性测量的其他因素,如光源的边模抑制比、波长调谐速度等.     

确保矢量网络分析仪夹具内器件特性的精度

射频和微波系统中元件和子系统的小型化显著减少了同轴连接器的数量,而用直接印制电路板(PCB)安装来代替同轴连接器.因此,在确定器件的特性时,应与矢量网络分析仪的常用接口相连.测试夹具代替了这类接口并提供了优良的解决方案,但测试夹具结构必须精确设计,且特性为已知.此外,夹具对电路的影响必须从测量结果中除去.夹具还须加以校准,通常是借助短路-开路-负载-直通(SOLT)校准技术进行校准.为了获得精确、重复的测量结果,全面了解进行夹具内测量的过程是重要的.对用来评估移动电话的带通滤波器的夹具进行校准,可以为必须考虑的细节和处理过程提供一个范例.     

高速光探测器频率响应的精确表征

提出一种新的基于分布布拉格反射可调激光器的光外差频率响应测试系统,并给出了准确有效的校准方法来消除输出光功率和拍频线宽的波动等引起的误差,从而可以精确表征高速光探测器的频率响应特性.通过对标准高速光探测器的测试和校准,得到的结果与制造商提供的数据表相当符合,证明了该测试方法的准确性和有效性.文中也研究了系统中可能会影响频响特性测量的其他因素,如光源的边模抑制比、波长调谐速度等.     

固态微波功率器件测试方法研究

固态微波功率器件由于其大功率、高频率、宽频带的特性,使其微波电参数的测试成为一大难点,特别是对非同轴、无内匹配的功率器件而言,微波参数的测量难度更大。介绍了固态微波功率器件测试的整体方案,针对某款SiC器件的尺寸及特性,设计制作了相应的测试夹具及校准件,利用矢量网络分析仪及阻抗调谐器搭建测试平台,通过负载牵引技术调整输入输出阻抗,并通过TRL校准技术消除夹具引入的误差,将被测端面移动到被测件的两端,得到被测器件的真实特性。经实验验证,在器件工作频率范围内测试系统的阻抗都能达到良好匹配,并得到被测器件的最佳性能指标。     

GaAs单片集成激光器驱动电路在片测量

用多触头微波探针 ,对 Ga As单片集成激光器驱动电路芯片进行了在片测试和筛选 ,测得芯片频率响应带宽为 3.8GHz.使用高速增益开关半导体激光器作为采样光脉冲源 ,采用了背面直接采样方式建立了电光采样测试仪 .检测了 Ga As单片集成激光器驱动电路芯片内部点的高速电信号波形 .     

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。     

GaAs单片集成激光器驱动电路在片测量

用多触头微波探针,对GaAs单片集成激光器驱动电路芯片进行了在片测试和筛选,测得芯片频率响应带宽为3.8GHz.使用高速增益开关半导体激光器作为采样光脉冲源,采用了背面直接采样方式建立了电光采样测试仪.检测了GaAs单片集成激光器驱动电路芯片内部点的高速电信号波形.     

Resonance Suppression of Grounded Coplanar Waveguide in Submount for 40 Gb/s Optoelectronic Modules

It is a key issue in optoelectronic modules to feed high-frequency microwave signals to device chips with low loss and reflection. In our work, microwave resonances in frequency response of 40 Gb/s optoelectronic modules are suppressed through theoretical and experimental optimization. Such resonances due to microstrip-like modes of grounded coplanar waveguide (GCPW) severely degrade the performance of optoelectronic devices. The resonances can be suppressed by introducing metal-walled via holes in GCPW submount. The diameter and the spacing of the via holes are optimized to be 0.2 mm and 0.8 mm, respectively. An electroabsorption modulated laser (EML) module with over 30 GHz modulation bandwidth has been demonstrated without obvious high frequency resonances.     

Small-Signal Power Measuring Technique for Measuring the Frequency Response of Electroabsorption Modulators

We propose and demonstrate measurement of the frequency response of an electroabsorption (EA) modulator using an extended small-signal power measuring technique. In this technique, the modulator is driven by a microwave carrier amplitude modulated by a low-frequency signal, and the modulator frequency response is obtained without the need of a high-speed photodetector. Based upon the nonlinear characteristics of the EA modulator and the underlying principle of the present method, equations have been derived. A measurement scheme using a network analyzer and a low-speed photodetector has been proposed and constructed, and the experimental results confirm that our proposed method is as accurate as the swept-frequency measurement using a network analyzer directly     

High-speed optoelectronic sampling with semiconductor-laser pulsed coplanar photoconductor

A semiconductor-laser strobed photoconductive sampling gate for the measurement of ultra-high-speed electronic signals on coaxial lines is reported. For the short response (<100 ps) and high responsivity (>0.1 A/W) at the 830 nm laser wavelength the sampling gate uses a miniaturised (8×8×1 ?m) epitaxial GaAs photoconductor on a broadband tapered coplanar 50 ? microwave structure.     

负载/源牵引自动测试系统中宽带接头的研制

随着科学技术和信息产业的发展,RF/微波半导体的需求迅速增加。人们十分关心器件参数的测量。基于负载/源牵引的微波自动测试系统能使用户在完全真实的情况下将已知的负载/源阻抗加到被测器件,从而找到被测器件参数的各种变化和最佳值。研制宽带传输性能较好的接头是设计自动测试系统的关键技术。首先用正切变换实现了从同轴线到平板线的转换,然后利用共面补偿原理设计了一个转换接头实现了从平板线到同轴线的转换。最后用CAD软件HFSS对该设计进行仿真,模拟计算接头在6GHz范围内驻波比小于1·08。     

砷化镓共面波导内部微波信号的电光取样检测

本文报道了共轴反射式电光取样系统。该系统时间分辨率不低于20ps,空间分辨率不低于3m。用它检测了砷化镓共面波导内部的微波信号。这套系统将被应用于砷化镓高速集成电路内部特性的在片检测。     

Wide bandwidth of over 50 GHz travelling-wave electrodeelectroabsorption modulator integrated DFB lasers

A travelling-wave electrode electroabsorption modulator integrated distributed feedback laser to overcome the CR-induced bandwidth limitation is developed. A bandwidth much wider than 50 GHz is achieved. A 40 Gbit/s eye-diagram is observed. The device has a potentiality for future 100 Gbit/s transmission     

测试连接器互调的新方法

在微波无源网络中,同轴连接器是无源互调产生的主要原因,因此准确确定同轴连接器的无源互调值对于整个无源系统设计来说有至关重要的意义。大多数厂家采用的测试方法中,测量连接器的互调不仅要制作工装,而且还要对连接器做破坏性实验。同时,由于增加了新的接触面,这种测试方法本身又会引入新的互调。基于此种情况,提出一种新的测试连接器互调方法——开路测试法。首先建立连接器的基本模型,然后利用矢量网络分析仪测量连接器模型在开路和匹配两种情况下的负载反射系数和源反射系数随频率的关系,最后根据测量出的反射系数通过连接器模型算出微波无源网络中同轴连接器的互调。利用互调分析仪实测连接器的互调值,测试结果和计算结果吻合,验证了这一方法的有效性。     

Lightwave-microwave unified analysis of electroabsorption modulators integrated with RF coplanar waveguides

We present a comprehensive analysis of the electrical-to-optical (E/O) response of multiquantum-well electroabsorption modulators integrated with microwave coplanar waveguides. The predicted small-signal E/O response is validated through comparison with measurement. A photocurrent effect on the dynamic extinction ratio is also demonstrated.     

共面紧凑型微波光子晶体在共面波导中的应用

提出一种地平面刻蚀共面紧凑型微波光子晶体(PBG)的共面波导结构,介绍了微波光子晶体的基本单元结构,并设计出具有90°弯折的共面波导样品.使用矢量网络分析仪测试该结构的散射参数,测量结果显示,其传输特性比普通的共面波导在高频部分具有较大的提高.同时,相比于传统的三维微波光子晶体,该结构具有导体损耗小,加工工艺简单,便于应用于光电封装和单片微波集成电路的特点.

Abstract：

A novel coplanar waveguide using coplanar compact microwave photonic-handgap (PBG) structure is proposed. The basic unit of microwave PBG structure is introduced and a waveguide sample with a 90 degree break is designed. Testing results obtained through vector network analyzer display an obvious promotion in transmission parameter, especially in the high frequency part. Meanwhile, compared with the common 3-dimension microwave PBG structure, this structure with a low conductor loss can be processed with standard planar fabrication technology, which makes it applicable in opto-electronic package and monolithic microwave integrated circuit (MMIC).