基于單片集成垂直腔半導(dǎo)體光放大器與PIN光探測(cè)器的研究.pdf

1、光探測(cè)器作為光通信系統(tǒng)接收部分的核心器件已被廣泛研究，然而隨著超清電視，視頻通信等高帶寬業(yè)務(wù)的日益增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的光探測(cè)器APD因其受限于固有的增益帶寬積，已經(jīng)無(wú)法滿足高速光通信系統(tǒng)（如40/100GPON，100G數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等）的要求。在諸多的解決方案中， PIN集成前置光放大器以其性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。
　　目前大多數(shù)采用摻鉺光纖放大器（EDFA）和半導(dǎo)體光放大器（SOA）作為前置光放大器實(shí)現(xiàn)集成，EDFA由于其體積龐大，成

2、本昂貴，不適用于接入網(wǎng)和短距離通信系統(tǒng)，而傳統(tǒng)邊發(fā)射式的SOA也存在與光纖耦合效率低、偏振相關(guān)、噪聲特性差等缺點(diǎn)，無(wú)法完全滿足實(shí)際需求。本文研究了一種基于單片集成垂直腔半導(dǎo)體光放大器（VCSOA）與PIN的新型光探測(cè)器。在該設(shè)計(jì)方案下，VCSOA除了能夠克服邊發(fā)射式SOA的缺點(diǎn)外，還具有易于二維集成的特點(diǎn)，與PIN單片集成只需一次外延生長(zhǎng)、不必解理即可實(shí)現(xiàn)片上測(cè)試，大大降低了封裝測(cè)試和制作成本，因而具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文詳

3、細(xì)介紹了VCSOA和PIN分立器件基本理論，給出了VCSOA-PIN單片集成光探測(cè)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和仿真結(jié)果，最后制作出了器件樣品，進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。本人的貢獻(xiàn)主要包括以下幾個(gè)方面：
　?。?）介紹了 VCSOA和 PIN器件的基本結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原理，并分別建立了一維行波模型和載流子輸運(yùn)模型，給出了VCSOA-PIN的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和仿真結(jié)果。
　?。?）搭建了光探測(cè)器性能測(cè)試系統(tǒng)，包括光發(fā)射電路（功率控制電路和溫度控制電路）、光接收