גלאי פוטו OFC2024

היום בואו נסתכל על OFC2024גלאי צילום, הכוללים בעיקר את GeSi PD/APD, ‏InP SOA-PD ו-UTC-PD.

1. UCDAVIS מממש תהודה חלשה של 1315.5 ננומטר, בטכנולוגיית פאברי-פרו לא סימטריתגלאי אורעם קיבול קטן מאוד, המוערך ב-0.08fF. כאשר ההטיה היא -1V (-2V), הזרם האפל הוא 0.72 nA (3.40 nA), וקצב התגובה הוא 0.93a/W (0.96a/W). ההספק האופטי הרווי הוא 2 mW (3 mW). הוא יכול לתמוך בניסויי נתונים במהירות גבוהה של 38 GHz.
התרשים הבא מציג את מבנה ה-AFP PD, המורכב מ-Ge-on- מצומד למוליך גל.גלאי פוטו סיליציוםעם מוליך גל SOI-Ge קדמי שמשיג צימוד התאמת מצבים של > 90% עם החזרה של <10%. האחורי הוא מחזיר בראג מבוזר (DBR) עם החזרה של >95%. באמצעות תכנון חלל אופטימלי (תנאי התאמת פאזה הלוך ושוב), ניתן לבטל את ההחזרה וההעברה של מהוד ה-AFP, וכתוצאה מכך ספיגה של גלאי ה-Ge לכמעט 100%. על פני כל רוחב הפס של 20 ננומטר של אורך הגל המרכזי, R+T <2% (-17 dB). רוחב ה-Ge הוא 0.6 מיקרומטר והקיבול מוערך ב-0.08fF.

2, אוניברסיטת הואז'ונג למדע וטכנולוגיה ייצרה סיליקון גרמניוםפוטודיודה של מפולת שלגים, רוחב פס >67 גיגה-הרץ, הגבר >6.6. ה-SACMגלאי פוטו APDמבנה של צומת פיפין רוחבי מיוצר על פלטפורמה אופטית מסיליקון. גרמניום פנימי (i-Ge) וסיליקון פנימי (i-Si) משמשים כשכבה סופגת אור וכשכבת הכפלת אלקטרונים, בהתאמה. אזור i-Ge באורך של 14 מיקרומטר מבטיח ספיגת אור נאותה ב-1550 ננומטר. אזורי i-Ge ו-i-Si הקטנים תורמים להגדלת צפיפות הזרם הפוטואלקטרי ולהרחבת רוחב הפס תחת מתח הטיה גבוה. מפת העין של APD נמדדה ב-10.6 וולט-. עם הספק אופטי קלט של 14 dBm-, מפת העין של אותות OOK של 50 Gb/s ו-64 Gb/s מוצגת להלן, ויחס האות לרעש (SNR) הנמדד הוא 17.8 ו-13.2 dB, בהתאמה.

3. מתקני קו פיילוט של IHP BiCMOS בגודל 8 אינץ' מציגים גרמניוםגלאי פוטו PDעם רוחב סנפיר של כ-100 ננומטר, שיכול לייצר את השדה החשמלי הגבוה ביותר ואת זמן הסחיפה הקצר ביותר של נושא הפוטו. ל-Ge PD רוחב פס OE של 265 GHz@2V@ 1.0mA DC פוטו-זרם. זרימת התהליך מוצגת להלן. המאפיין הבולט ביותר הוא שהשתלת יונים מעורבים מסורתית ב-SI נזנחה, ותכנית איכול הצמיחה אומצה כדי למנוע את השפעת השתלת היונים על גרמניום. הזרם החושך הוא 100nA, R = 0.45A/W.
4, HHI מציג InP SOA-PD, המורכב מ-SSC, MQW-SOA וגלאי פוטו במהירות גבוהה. עבור פס ה-O, ל-PD יש תגובתיות של A של 0.57 A/W עם PDL של פחות מ-1 dB, בעוד של-SOA-PD יש תגובתיות של 24 A/W עם PDL של פחות מ-1 dB. רוחב הפס בין השניים הוא ~60GHz, וההבדל של 1 GHz ניתן לייחס לתדר התהודה של ה-SOA. לא נצפה אפקט תבנית בתמונת העין בפועל. ה-SOA-PD מפחית את ההספק האופטי הנדרש בכ-13 dB ב-56 GBaud.

5. ETH מיישם שכבת UTC-PD GaInAsSb/InP משופרת מסוג II, עם רוחב פס של 60GHz באפס הטיה והספק יציאה גבוה של -11 DBM ב-100GHz. המשך לתוצאות הקודמות, תוך שימוש ביכולות הובלת האלקטרונים המשופרות של GaInAsSb. במאמר זה, שכבות הקליטה הממוטבות כוללות GaInAsSb מסומם בכבדות של 100 ננומטר ו-GaInAsSb לא מסומם של 20 ננומטר. שכבת ה-NID מסייעת בשיפור התגובה הכוללת וגם מסייעת בהפחתת הקיבול הכולל של המכשיר ובשיפור רוחב הפס. ל-UTC-PD של 64µm2 יש רוחב פס אפס הטיה של 60 GHz, הספק יציאה של -11 dBm ב-100 GHz וזרם רוויה של 5.5 mA. בהטיה הפוכה של 3 V, רוחב הפס עולה ל-110 GHz.

6. חברת Innolight ביססה את מודל תגובת התדר של גלאי פוטואלקטרי מסיליקון גרמניום על סמך התחשבות מלאה בסימום המכשיר, פיזור השדה החשמלי וזמן העברת הגל הנושא על ידי הצילום. עקב הצורך בהספק קלט גדול ורוחב פס גבוה ביישומים רבים, קלט הספק אופטי גדול יגרום לירידה ברוחב הפס, והשיטה הטובה ביותר היא להפחית את ריכוז הגל הנושא בגרמניום באמצעות תכנון מבני.

7. אוניברסיטת צינגהואה תכננה שלושה סוגים של UTC-PD, (1) מבנה שכבת סחיפה כפולה (DDL) ברוחב פס של 100 גיגה-הרץ עם הספק רוויה גבוה UTC-PD, (2) מבנה שכבת סחיפה כפולה (DCL) ברוחב פס של 100 גיגה-הרץ עם הספק רוויה גבוה UTC-PD, (3) MUTC-PD ברוחב פס של 230 גיגה-הרץ עם הספק רוויה גבוה. עבור תרחישי יישומים שונים, הספק רוויה גבוה, רוחב פס גבוה ותגובה גבוהה עשויים להיות שימושיים בעתיד בכניסה לעידן ה-200 גיגה-הרץ.