高功率 evanescently 合波导 MUTC-PD 用于低相噪声微波生成

科学领域:

• 光电学是指光电子产品.
• 半导体设备 半导体设备
• 光子学是指光子学的使用方法.

背景情况:

• 光探测器 (PD) 面临着速度,效率和输出功率之间的权衡.
• 单行程载体光二极管 (UTC-PD) 提供了更好的速度-功率性能,但可以通过合效率和和度来限制.

研究的目的:

• 为了证明 evanescently 合波导改性单一旅行载体光二极管 (WG-MUTC-PDs) 具有增强的输出功率,并克服传统的 PD 限制.
• 优化设备结构以最大限度地提高功率处理,带宽和响应能力.

主要方法:

• 研究了一层悬崖层,对功率处理和传输时间带宽进行了优化的兴奋剂.
• 设计了一个波导层,具有优化的折射率,以实现高效的 evanescent 合.
• 利用光电子协作模拟来分析载体行为和和特征.
• 为带宽,响应,射频功率,AM-to-PM转换和相位噪声制造和特征化WG-MUTC-PD.

主要成果:

• 实现了3dB的147GHz的带宽.
• 获得了0.492 A/W的外部响应率.
• 在100GHz时,其和射频功率为3.09dBm.
• 在 1-11 mA 的光电流范围内保持低的振幅到相 (AM-to-PM) 转换系数 (<1 度).
• 在以光子为基础的微波生成系统中评估剩余相位噪声.

结论:

• 拟议的WG-MUTC-PD结构有效地克服了光电探测器中传统的速度,效率和功率的权衡.
• 优化的设计可实现高射频输出功率和最大的光电外部响应.
• 这项工作为基于光子的微波生成系统带来了重大进步.