高性能諧振腔增強(qiáng)型光探測器及具有波長解復(fù)用功能的光探測器陣列的研究.pdf

1、隨著電信運(yùn)營商的轉(zhuǎn)型，一些新型融合業(yè)務(wù)開始走向應(yīng)用，例如各種新型IP業(yè)務(wù)和向大客戶提供的波長級(jí)業(yè)務(wù)（存儲(chǔ)局域網(wǎng)，SAN），這些業(yè)務(wù)的傳輸承載離不開波分復(fù)用（WDM）技術(shù)。而在WDM系統(tǒng)中光探測器是一大關(guān)鍵器件，它是波分復(fù)用技術(shù)能夠應(yīng)用于實(shí)際光纖通信系統(tǒng)并發(fā)揮自身強(qiáng)大功能的保證。對(duì)于目前復(fù)用上百個(gè)波長，傳輸速率達(dá)幾十Tbit/s的WDM系統(tǒng)，高性能探測器的要求也日益強(qiáng)烈。
　　 同時(shí)，光分插復(fù)用（OADM）技術(shù)，特別是可重構(gòu)光分插

2、復(fù)用（ROADM）技術(shù)在最近幾年獲得了很大的發(fā)展，在美日等發(fā)達(dá)國家光網(wǎng)絡(luò)中得到了實(shí)際的應(yīng)用。ROADM設(shè)備可以通過遠(yuǎn)程配置，實(shí)現(xiàn)靈活的本地光波長上下路，使網(wǎng)絡(luò)具備重構(gòu)功能，因此逐漸成為光傳送網(wǎng)（OTN）中的重要光節(jié)點(diǎn)。但目前實(shí)用化的ROADM節(jié)點(diǎn)設(shè)備基本都是由分立功能器件組合而成，價(jià)格比較昂貴，成本問題已成為制約ROADM技術(shù)發(fā)展的重要因素。
　　 在本論文中，通過對(duì)諧振腔增強(qiáng)型光探測的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，為最終實(shí)現(xiàn)高量子效率、高速響應(yīng)的

3、高性能光電探測器提出了新的方案；并且通過對(duì)具有波長處理功能的光探測器陣列的制備，初步實(shí)現(xiàn)ROADM中關(guān)鍵功能器件的集成。
　　 以下是本論文的主要工作：
　　 1、對(duì)RCE光電探測器的基本結(jié)構(gòu)及原理作了詳細(xì)的研究并總結(jié)了設(shè)計(jì)RCE探測器需要考慮的要素。對(duì)雙吸收層探測器的結(jié)構(gòu)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果做了介紹。
　　 2、提出了一種新型結(jié)構(gòu)的雙吸收層諧振腔增強(qiáng)型探測器，它是將兩個(gè)吸收層完全對(duì)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(shí)降低了對(duì)諧振腔項(xiàng)鏡高反射率的要求；雙吸收層結(jié)構(gòu)的使用可減小單個(gè)吸收層厚度，從而減小載流子渡越時(shí)間，實(shí)現(xiàn)器件的高速響應(yīng)性能。對(duì)于0.2μm厚的吸收層，在1550nm波長處器件的量子效率可達(dá)到93％，即使當(dāng)諧振腔項(xiàng)鏡不采用DBR反射鏡的情況下，量子效率也可高達(dá)81％；在高速響應(yīng)方面，臺(tái)面積為30μm×30μm時(shí)，器件的頻率響應(yīng)3dB帶寬亦可以達(dá)到26GHz。
　　 3、參與制備了在具有階梯腔的GaAs