امروز بیایید نگاهی به OFC2024 بیندازیمآشکارسازهای نوریکه عمدتاً شامل GeSi PD/APD، InP SOA-PD و UTC-PD می‌شوند.
۱. UCDAVIS یک طیف رزونانس ضعیف ۱۳۱۵.۵ نانومتری نامتقارن فابری-پرو را محقق می‌کند.آشکارساز نوریبا ظرفیت خازنی بسیار کم، تخمین زده می‌شود که 0.08fF باشد. هنگامی که بایاس -1 ولت (-2 ولت) است، جریان تاریک 0.72 نانوآمپر (3.40 نانوآمپر) و نرخ پاسخ 0.93a/W (0.96a/W) است. توان نوری اشباع 2 میلی‌وات (3 میلی‌وات) است. می‌تواند از آزمایش‌های داده با سرعت بالا 38 گیگاهرتز پشتیبانی کند.
نمودار زیر ساختار AFP PD را نشان می‌دهد که از یک موجبر جفت‌شده با Ge-on- تشکیل شده است.آشکارساز نوری Siبا یک موجبر SOI-Ge جلویی که کوپلینگ تطبیق مد بیش از ۹۰٪ را با بازتاب‌پذیری <۱۰٪ به دست می‌آورد. در پشت آن یک بازتابنده براگ توزیع‌شده (DBR) با بازتاب‌پذیری >۹۵٪ قرار دارد. از طریق طراحی بهینه حفره (شرایط تطبیق فاز رفت و برگشت)، بازتاب و عبور تشدیدگر AFP می‌تواند حذف شود، که منجر به جذب آشکارساز Ge تا تقریباً ۱۰۰٪ می‌شود. در کل پهنای باند ۲۰ نانومتری طول موج مرکزی، R+T <۲٪ (-۱۷ دسی‌بل) است. پهنای Ge برابر با ۰.۶ میکرومتر و ظرفیت خازنی آن ۰.۰۸fF تخمین زده می‌شود.
2، دانشگاه علم و صنعت هواژونگ یک ژرمانیوم سیلیکونی تولید کردفتودیود بهمنی، پهنای باند >67 گیگاهرتز، بهره >6.6. SACMآشکارساز نوری APDساختار اتصال عرضی پیپین بر روی یک پلتفرم نوری سیلیکونی ساخته شده است. ژرمانیوم ذاتی (i-Ge) و سیلیکون ذاتی (i-Si) به ترتیب به عنوان لایه جاذب نور و لایه دو برابر کننده الکترون عمل می‌کنند. ناحیه i-Ge با طول 14 میکرومتر، جذب نور کافی در طول موج 1550 نانومتر را تضمین می‌کند. نواحی کوچک i-Ge و i-Si برای افزایش چگالی جریان نوری و گسترش پهنای باند تحت ولتاژ بایاس بالا مفید هستند. نقشه چشمی APD در -10.6 ولت اندازه‌گیری شد. با توان نوری ورودی -14 dBm، نقشه چشمی سیگنال‌های OOK 50 Gb/s و 64 Gb/s در زیر نشان داده شده است و SNR اندازه‌گیری شده به ترتیب 17.8 و 13.2 dB است.
۳. امکانات خط پایلوت BiCMOS هشت اینچی IHP، ژرمانیوم را نشان می‌دهد.آشکارساز نوری PDبا عرض پره حدود ۱۰۰ نانومتر، که می‌تواند بالاترین میدان الکتریکی و کوتاه‌ترین زمان رانش حامل نوری را تولید کند. ژرمانیوم PD دارای پهنای باند OE برابر با ۲۶۵ گیگاهرتز در ۲ ولت در ۱.۰ میلی‌آمپر جریان نوری DC است. جریان فرآیند در زیر نشان داده شده است. بزرگترین ویژگی این است که کاشت یون مخلوط SI سنتی کنار گذاشته شده و طرح حکاکی رشد برای جلوگیری از تأثیر کاشت یون بر ژرمانیوم اتخاذ شده است. جریان تاریک ۱۰۰ نانوآمپر است، R = ۰.۴۵ آمپر بر وات.
در شکل ۴، HHI، InP SOA-PD را به نمایش می‌گذارد که شامل SSC، MQW-SOA و آشکارساز نوری پرسرعت است. برای باند O. PD دارای پاسخگویی A برابر با ۰.۵۷ آمپر بر وات با کمتر از ۱ دسی‌بل PDL است، در حالی که SOA-PD دارای پاسخگویی ۲۴ آمپر بر وات با کمتر از ۱ دسی‌بل PDL است. پهنای باند این دو حدود ۶۰ گیگاهرتز است و تفاوت ۱ گیگاهرتز را می‌توان به فرکانس رزونانس SOA نسبت داد. هیچ اثر الگویی در تصویر واقعی چشم مشاهده نشد. SOA-PD توان نوری مورد نیاز را حدود ۱۳ دسی‌بل در ۵۶ GBaud کاهش می‌دهد.
۵. ETH UTC-PD نوع II بهبود یافته GaInAsSb/InP را با پهنای باند ۶۰ گیگاهرتز در بایاس صفر و توان خروجی بالای -۱۱ DBM در ۱۰۰ گیگاهرتز پیاده‌سازی می‌کند. ادامه نتایج قبلی، با استفاده از قابلیت‌های انتقال الکترون بهبود یافته GaInAsSb. در این مقاله، لایه‌های جذب بهینه شده شامل یک GaInAsSb با آلاییدگی شدید ۱۰۰ نانومتر و یک GaInAsSb بدون آلاییدگی ۲۰ نانومتر هستند. لایه NID به بهبود پاسخگویی کلی و همچنین کاهش ظرفیت کلی دستگاه و بهبود پهنای باند کمک می‌کند. UTC-PD با مساحت ۶۴ میکرومتر مربع دارای پهنای باند بایاس صفر ۶۰ گیگاهرتز، توان خروجی -۱۱ dBm در ۱۰۰ گیگاهرتز و جریان اشباع ۵.۵ میلی‌آمپر است. در بایاس معکوس ۳ ولت، پهنای باند به ۱۱۰ گیگاهرتز افزایش می‌یابد.
۶. شرکت Innolight مدل پاسخ فرکانسی آشکارساز نوری سیلیکون ژرمانیوم را بر اساس در نظر گرفتن کامل آلایش دستگاه، توزیع میدان الکتریکی و زمان انتقال حامل تولید شده توسط نور ایجاد کرد. با توجه به نیاز به توان ورودی زیاد و پهنای باند بالا در بسیاری از کاربردها، ورودی توان نوری زیاد باعث کاهش پهنای باند می‌شود، بهترین روش، کاهش غلظت حامل در ژرمانیوم با طراحی ساختاری است.
دانشگاه تسینگهوا در شماره ۷، سه نوع UTC-PD طراحی کرده است: (1) ساختار لایه رانش مضاعف (DDL) با پهنای باند ۱۰۰ گیگاهرتز و توان اشباع بالا در UTC-PD، (2) ساختار لایه رانش مضاعف (DCL) با پهنای باند ۱۰۰ گیگاهرتز و پاسخگویی بالا در UTC-PD، (3) MUTC-PD با پهنای باند ۲۳۰ گیگاهرتز و توان اشباع بالا. برای سناریوهای کاربردی مختلف، توان اشباع بالا، پهنای باند بالا و پاسخگویی بالا ممکن است در آینده و هنگام ورود به دوران ۲۰۰G مفید باشند.
زمان ارسال: ۱۹ آگوست ۲۰۲۴