一种具有平顶陡边响应的长波长光探测器

在PIN型光探测器的基础上制备了一种适用于波分复用系统的具有平顶陡边响应的长波长光探测器。利用低压金属有机化学气相沉积(LP-MOCVD)设备在GaAs衬底上二次外延生长了具有台阶结构的GaAs/AlGaAs滤波腔和InP基PIN光探测器。高质量的GaAs/InP异质外延采用了低温缓冲层生长工艺;具有台阶结构的Fabry-Pérot(F-P)滤波腔采用了纳米量级台阶的制备方法。通过理论计算优化了实现平顶陡边光谱响应特性的器件结构;并通过实验成功制备出了具有平顶陡边响应性能的光探测器,器件的工作波长位于1 549nm,峰值量子效率大于25%,0.5dB光谱响应线宽为3.9nm,3dB光谱响应线宽为4.2nm,响应速率达到17GHz。     

一种具有平顶陡边响应的新型谐振腔增强型(RCE)光电探测器的理论分析及模拟

提出了一种适用于波分复用系统的具有平顶陡边响应的新型谐振腔增强型 (RCE)光电探测器结构 ,模拟得到了量子效率从峰值下降 0 5dB的线宽 1 8nm ,10dB的线宽 5 6nm ,2 0dB的线宽 10 4nm ,量子效率峰值99 7%,几乎没有凹陷的响应曲线。     

平顶陡边响应的谐振腔增强型(RCE)光电探测器的分析

报道了一种具有平顶陡边响应的谐振腔增强型(RCE)光电探测器.使用数值模拟的方法对这种新型谐振腔增强型(RCE)光电探测器与传统的RCE光电探测器的响应曲线和串扰特性进行了分析和对比, 分析了在半导体材料生长时厚度偏差对平顶陡边响应的RCE光电探测器响应曲线的影响,还分析了入射光的入射角和偏振态对平顶陡边响应的RCE光电探测器响应曲线的影响.     

新型长波长可调谐光电探测器

通过将GaAs基滤波器与InP基探测器键合在一起，实现了一种新型可调谐的长波长光电探测器。通过热调谐，在13V的偏置电压下，峰值波长从1540．1nm红移到1550．6nm，实现了10．5nm的调谐范围，响应线宽维持在0．6nm，量子效率也保持在22％左右。从理论上分析了器件的调谐原理，利用传输矩阵法模拟了滤波器的透射光谱，并通过实验加以了验证。     

可调谐外腔RCE光探测器的实验研究

实现了波长调谐范围为 10 nm左右的可调谐分立外腔半导体光探测器。这一方案对于可调谐探测来说简捷易行 ,性能良好     

Si基热光可调谐窄带平顶滤波器

利用Si基键合技术、台阶型F-P腔结构以及Si良好的热光效应,研制了一种新型全Si基的热光调谐窄带平顶滤波器.器件的平顶宽度为2nm,3dB带宽为4.4nm,自由谱宽约为8.5nm,在外加电场作用下,共振峰红移3.3nm.     

Si基热光可调谐窄带平顶滤波器

利用Si基键合技术、台阶型F-P腔结构以及Si良好的热光效应,研制了一种新型全Si基的热光调谐窄带平顶滤波器.器件的平顶宽度为2nm,3dB带宽为4.4nm,自由谱宽约为8.5nm,在外加电场作用下,共振峰红移3.3nm.     

谐振腔增强型光探测器的分析与实验

我们研制了一种 Ga As/Al Ga As谐振腔增强型光探测器 ,并通过对器件的特性进行测试和分析 ,对有关 RCE器件的理论分析进行了实验验证 ,包括器件的量子效率、波长选择性及量子效率的最佳条件。实验结果与理论分析取得了很好的一致 ,这为设计性能更加优良的RCE器件提供了实验上有力的支持。     

平顶响应的热光可调谐Fabry-Perot滤波器

制作了一种平顶响应的热光可调谐滤波器,通过用湿法腐蚀方法将半波长的共振腔分成具有不同光学厚度的两部分,并且使入射光照射到两部分的面积基本上相等．实现平顶响应特性。对该滤波器的输出响应进行检测,实验结果与理论模拟符合,相对透射率的极大值与极小值间的起伏度小于0．01。与实现平顶响应的其他方法相比,本滤波器器件的制作工艺简单,平顶性能优越．容易与其他有源和无源光子器件集成。还给了制作几十μm量级的共振腔实现平顶窄带响应的热光可调谐滤波器的机理．其输出响应的起伏度小于0．02,3dB带宽小于1nm。     

新型长波长InP基谐振腔增强型光探测器

介绍了一种新型长波长InP基谐振腔增强型(RCE)光探测器。通过V(FeCl3):V(H2O)溶液对InGaAs牺牲层的选择性湿法腐蚀,制备出具有InP/空气隙的高反射率分布布拉格反射镜(DBR),并将该选择性湿法腐蚀技术成功地应用到长波长InP基谐振腔增强型光探测器的制备中去,从而彻底解决了InP/InGaAsP高反射率分布布拉格反射镜难以外延生长的问题。所制备出的谐振腔增强型光探测器,其台面面积为50μm×50μm,底部反射镜为1.5对的InP/空气隙分布布拉格反射镜,顶部反射镜靠InGaAsP与空气的界面反射来实现。测试结果表明,该谐振腔增强型光探测器在波长1.510μm处获得了约59％的峰值量子效率,在3V反偏压下暗电流为2nA,3dB响应带宽达到8GHz。     

单片集成GaAs基长波长谐振腔光探测器的研究

介绍了一种GaAs基的长波长谐振腔增强型(RCE)光探测器.通过两步生长法,在GaAs村底上异质外延生长了InP-InGaAs-InP的p-i-n光吸收结构和GaAs/AlAs的分布布拉格反射镜(DBR).所制备的器件在1 549.4 nm处获得了67.3%的量子效率和17 nm的光谱响应线宽,在1 497.7 nm处获得了53.5%的量子效率和9.6 nm的光谱响应线宽,而InGaAs吸收层厚度仅为200 nm.采用单片集成法,工艺简单、易于产业化,随着缓冲层技术的发展,此种RCE光探测器的性能还将获得进一步提升.     

一种新型双吸收层光探测器的设计和分析

PIN光探测器是光纤通信系统和网络中的关键器件.量子效率和响应带宽是衡量光探测器性能的重要指标,并且这两个参数都与器件的吸收层密切相关.为了提高光探测器的性能,提出了一种新型双吸收层光探测器(即PINIP结构),利用侧腐蚀工艺减小双吸收层光探测器吸收层的结面积.对其性能进行了理论研究,结果表明该器件的量子效率达到了93％,同时响应带宽达到了26 GHz,比传统结构的双吸收层光探测器提高了44％.     

共振腔增强GaInAsSb光电探测器设计及数值模拟

设计了一种从衬底入射的共振腔增强型GaInAsSb/GaSb光电探测器结构.在这种结构中,上反射镜是由9.5～15.5个周期的InAs/GaSb QWS组成,下反射镜由3个周期的SiO2/Si QWS组成.器件上表面镀有一层高透射率的抗反射层.计算表明,在设计的工作波长2.4μm,器件可以获得大约(91～88)%的量子效率.在2～2.9 μm波长范围器件的量子效率有两个峰,这使得器件可以作为双色探测器来工作.     

A GaAs-Based MOEMS Tunable RCE Photodetector with Single Cantilever Beam

A GaAs-based micro-opto-electro-mechanical-systems(MOEMS) tunable resonant cavity enhanced(RCE) photodetector with a continuous tuning range of 31nm under a 6V tuning voltage is demonstrated.The single cantilever beam structure is adopted for this MOEMS tunable RCE photodetector.The maximum and minimum peak quantum efficiency during the tuning are 36.9% and 30.8%，respectively.The maximum and minimum full-widthathalf-maximum (FWHM) are 20nm and 14nm，respectively.The dark current density is 7.46A/m2 without bias.     

单悬臂梁结构的GaAs基MOEMS可调谐RCE光探测器

成功研制了GaAs基MOEMS可调谐RCE光探测器.该器件采用单悬臂梁结构,在6V的小调谐电压下,获得了31nm的连续调谐范围.在调谐过程中,峰值量子效率最大为36.9%,最小为30.8%;FWHM最大为20nm,最小为14nm.在0V偏压下器件的暗电流密度为7.46A/m2.     

高速长波长谐振腔增强型光探测器的瞬态性能研究

基于谐振腔增强型(RCE)光探测器的实际设计和制作模型,提出了综合器件的隔离层及器件的串联电阻、结电容等参数的高速长波长RCE光探测器的瞬态响应特性的表达式,包括器件的冲击响应、阶跃响应和脉冲响应.从理论上详细地研究了高速长波长RCE光探测器的瞬态响应特性,最后给出了不同器件结构参数的计算结果.     

激光脉冲时域特性与探测器响应关系探讨

针对激光与光电探测器两种相互作用方式,选择四种常见的激光脉冲波形,建立简单数学模型,计算了光电探测器接收到的激光脉冲能量和脉冲激光在探测器上的有效持续时间,并据此分析激光脉冲时域特性与光电探测器的响应关系.计算结果表明,不同的激光脉冲波形引起的光电探测器的响应会有差异,并且,相对较长的大能量激光脉冲波形可能在探测器中引起较好的作用效果.