高性能諧振腔增強型光探測器及具有波長解復用功能的光探測器陣列的研究.pdf

1、隨著電信運營商的轉型，一些新型融合業(yè)務開始走向應用，例如各種新型IP業(yè)務和向大客戶提供的波長級業(yè)務（存儲局域網(wǎng)，SAN），這些業(yè)務的傳輸承載離不開波分復用（WDM）技術。而在WDM系統(tǒng)中光探測器是一大關鍵器件，它是波分復用技術能夠應用于實際光纖通信系統(tǒng)并發(fā)揮自身強大功能的保證。對于目前復用上百個波長，傳輸速率達幾十Tbit/s的WDM系統(tǒng)，高性能探測器的要求也日益強烈。
　　 同時，光分插復用（OADM）技術，特別是可重構光分插

2、復用（ROADM）技術在最近幾年獲得了很大的發(fā)展，在美日等發(fā)達國家光網(wǎng)絡中得到了實際的應用。ROADM設備可以通過遠程配置，實現(xiàn)靈活的本地光波長上下路，使網(wǎng)絡具備重構功能，因此逐漸成為光傳送網(wǎng)（OTN）中的重要光節(jié)點。但目前實用化的ROADM節(jié)點設備基本都是由分立功能器件組合而成，價格比較昂貴，成本問題已成為制約ROADM技術發(fā)展的重要因素。
　　 在本論文中，通過對諧振腔增強型光探測的結構創(chuàng)新，為最終實現(xiàn)高量子效率、高速響應的

3、高性能光電探測器提出了新的方案；并且通過對具有波長處理功能的光探測器陣列的制備，初步實現(xiàn)ROADM中關鍵功能器件的集成。
　　 以下是本論文的主要工作：
　　 1、對RCE光電探測器的基本結構及原理作了詳細的研究并總結了設計RCE探測器需要考慮的要素。對雙吸收層探測器的結構及實驗結果做了介紹。
　　 2、提出了一種新型結構的雙吸收層諧振腔增強型探測器，它是將兩個吸收層完全對稱的放于諧振腔中。由諧振腔和雙吸收層聯(lián)合

4、作用器件可以獲得高量子效率，同時降低了對諧振腔項鏡高反射率的要求；雙吸收層結構的使用可減小單個吸收層厚度，從而減小載流子渡越時間，實現(xiàn)器件的高速響應性能。對于0.2μm厚的吸收層，在1550nm波長處器件的量子效率可達到93％，即使當諧振腔項鏡不采用DBR反射鏡的情況下，量子效率也可高達81％；在高速響應方面，臺面積為30μm×30μm時，器件的頻率響應3dB帶寬亦可以達到26GHz。
　　 3、參與制備了在具有階梯腔的GaAs