Pengesan foto OFC2024

Hari ini mari kita lihat OFC2024pengesan foto, yang terutamanya termasuk GeSi PD/APD, InP SOA-PD dan UTC-PD.

1. UCDAVIS merealisasikan resonan lemah 1315.5nm bukan simetri Fabry-Perotpengesan fotodengan kapasiti yang sangat kecil, dianggarkan 0.08fF. Apabila pincang ialah -1V (-2V), arus gelap ialah 0.72 nA (3.40 nA), dan kadar tindak balas ialah 0.93a /W (0.96a /W). Kuasa optik tepu ialah 2 mW (3 mW). Ia boleh menyokong percubaan data berkelajuan tinggi 38 GHz.
Rajah berikut menunjukkan struktur AFP PD, yang terdiri daripada pandu gelombang yang digabungkan dengan Ge-on-Pengesan fotodengan pandu gelombang SOI-Ge hadapan yang mencapai gandingan pemadanan mod > 90% dengan pemantulan <10%. Bahagian belakang adalah reflektor Bragg teragih (DBR) dengan pemantulan >95%. Melalui reka bentuk rongga yang dioptimumkan (keadaan padanan fasa pergi balik), pantulan dan penghantaran resonator AFP boleh dihapuskan, menghasilkan penyerapan pengesan Ge kepada hampir 100%. Sepanjang lebar lebar 20nm sepanjang gelombang pusat, R+T <2% (-17 dB). Lebar Ge ialah 0.6µm dan kapasitansi dianggarkan 0.08fF.

2, Universiti Sains dan Teknologi Huazhong menghasilkan germanium silikonfotodiod runtuhan salji, lebar jalur >67 GHz, keuntungan >6.6. SACMPengesan foto APDstruktur simpang paip melintang dibuat pada platform optik silikon. Germanium intrinsik (i-Ge) dan silikon intrinsik (i-Si) masing-masing berfungsi sebagai lapisan penyerap cahaya dan lapisan penggandaan elektron. Rantau i-Ge dengan panjang 14µm menjamin penyerapan cahaya yang mencukupi pada 1550nm. Kawasan i-Ge dan i-Si yang kecil adalah kondusif untuk meningkatkan ketumpatan arus foto dan mengembangkan lebar jalur di bawah voltan pincang tinggi. Peta mata APD diukur pada -10.6 V. Dengan kuasa optik input -14 dBm, peta mata isyarat OOK 50 Gb/s dan 64 Gb/s ditunjukkan di bawah, dan SNR yang diukur ialah 17.8 dan 13.2 dB , masing-masing.

3. Kemudahan talian perintis IHP 8-inci BiCMOS menunjukkan germaniumPengesan foto PDdengan lebar sirip kira-kira 100 nm, yang boleh menjana medan elektrik tertinggi dan masa hanyut pembawa foto terpendek. Ge PD mempunyai lebar jalur OE 265 GHz@2V@ 1.0mA arus foto DC. Aliran proses ditunjukkan di bawah. Ciri terbesar ialah implantasi ion campuran SI tradisional ditinggalkan, dan skim etsa pertumbuhan diguna pakai untuk mengelakkan pengaruh implantasi ion pada germanium. Arus gelap ialah 100nA,R = 0.45A /W.
4, HHI mempamerkan InP SOA-PD, yang terdiri daripada SSC, MQW-SOA dan pengesan foto berkelajuan tinggi. Untuk O-band. PD mempunyai tindak balas A 0.57 A/W dengan kurang daripada 1 dB PDL, manakala SOA-PD mempunyai tindak balas 24 A/W dengan kurang daripada 1 dB PDL. Lebar jalur kedua-duanya ialah ~60GHz, dan perbezaan 1 GHz boleh dikaitkan dengan frekuensi resonans SOA. Tiada kesan corak dilihat dalam imej mata sebenar. SOA-PD mengurangkan kuasa optik yang diperlukan sebanyak kira-kira 13 dB pada 56 GBaud.

5. ETH melaksanakan GaInAsSb/InP UTC-PD yang dipertingkatkan Jenis II, dengan lebar jalur 60GHz@ pincang sifar dan kuasa output tinggi -11 DBM pada 100GHz. Kesinambungan keputusan sebelumnya, menggunakan keupayaan pengangkutan elektron yang dipertingkatkan GaInAsSb. Dalam makalah ini, lapisan penyerapan yang dioptimumkan termasuk GaInAsSb yang didopkan 100 nm dan GaInAsSb yang tidak didop sebanyak 20 nm. Lapisan NID membantu meningkatkan tindak balas keseluruhan dan juga membantu mengurangkan kapasiti keseluruhan peranti dan meningkatkan lebar jalur. 64µm2 UTC-PD mempunyai lebar jalur bias sifar 60 GHz, kuasa output -11 dBm pada 100 GHz, dan arus tepu 5.5 mA. Pada pincang songsang 3 V, lebar jalur meningkat kepada 110 GHz.

6. Innolight mewujudkan model tindak balas frekuensi pengesan foto silikon germanium berdasarkan mempertimbangkan sepenuhnya doping peranti, pengagihan medan elektrik dan masa pemindahan pembawa yang dijana foto. Oleh kerana keperluan untuk kuasa input yang besar dan lebar jalur yang tinggi dalam banyak aplikasi, input kuasa optik yang besar akan menyebabkan penurunan lebar jalur, amalan terbaik adalah untuk mengurangkan kepekatan pembawa dalam germanium dengan reka bentuk struktur.

7, Universiti Tsinghua mereka bentuk tiga jenis UTC-PD, (1) struktur lapisan hanyut berganda (DDL) lebar jalur 100GHz dengan kuasa tepu tinggi UTC-PD, (2) struktur lapisan hanyutan berganda (DCL) lebar jalur 100GHz dengan responsif tinggi UTC-PD , (3) MUTC-PD lebar jalur 230 GHZ dengan kuasa tepu yang tinggi, Untuk senario aplikasi yang berbeza, kuasa tepu yang tinggi, lebar jalur yang tinggi dan responsif yang tinggi mungkin berguna pada masa hadapan apabila memasuki era 200G.