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文檔簡介
1、光纖通信技術(shù)的飛速發(fā)展,對(duì)光纖通信系統(tǒng)的靈敏度,響應(yīng)速率和可靠性提出了更高的要求,分立光電子器件的簡單組合已經(jīng)很難達(dá)到理想的效果,具有高速、高度集成特性的光電集成電路(OEIC)成為了研究的熱點(diǎn)。分立光電子器件的等效電路模型對(duì)于準(zhǔn)確模擬OEIC的性能來說是必不可少的,光探測(cè)器是OEIC光接收機(jī)的關(guān)鍵部分,因而研究光探測(cè)器的等效電路模型具有重要的意義。本文建立了雪崩光探測(cè)器(APD)的等效電路模型和PIN光探測(cè)器等效電路模型,并分別進(jìn)行了
2、仿真分析與參數(shù)提取的研究。
首先,本文介紹了光探測(cè)器的工作原理,討論了表征光探測(cè)器性能的基本參數(shù),包括響應(yīng)度、量子效率、暗電流、噪聲電流、響應(yīng)時(shí)間和帶寬特性等,并詳細(xì)分析了APD的平均雪崩增益和內(nèi)部的電場(chǎng)分布,為后續(xù)的研究提供了充分的理論依據(jù)。
然后,基于光探測(cè)器的工作原理和性能參數(shù)的分析,建立了一種新的APD的等效電路模型,該模型從載流子速率方程出發(fā),引入了暗電流、噪聲電流和寄生效應(yīng),能夠精確反映器件的性能。為了驗(yàn)
3、證模型的準(zhǔn)確性,在PSpice軟件中建立了APD等效電路模塊,并基于該模塊仿真分析了APD的基本特性參數(shù),討論了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)APD性能的影響,研究了APD封裝結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化問題。從分析中我們得到:APD的增益、帶寬相互制約,在高增益區(qū)增益帶寬積約為一個(gè)常數(shù);APD的各層結(jié)構(gòu)參數(shù)決定了APD的性能,需合理設(shè)計(jì)各層的厚度才能得到理想的APD性能;在封裝結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中適當(dāng)選擇金絲引線的長度,調(diào)整封裝寄生電感的大小能夠起到提高APD芯片帶寬
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