Hôm nay chúng ta cùng nhìn lại OFC2024bộ tách sóng quang, chủ yếu bao gồm GeSi PD/APD, InP SOA-PD và UTC-PD.
1. UCDAVIS nhận ra Fabry-Perot không đối xứng 1315,5nm cộng hưởng yếumáy tách sóng quangcó điện dung rất nhỏ, ước tính là 0,08fF. Khi độ lệch là -1V (-2V), dòng điện tối là 0,72 nA (3,40 nA) và tốc độ phản hồi là 0,93a /W (0,96a /W). Công suất quang bão hòa là 2 mW (3 mW). Nó có thể hỗ trợ các thử nghiệm dữ liệu tốc độ cao 38 GHz.
Sơ đồ sau đây cho thấy cấu trúc của AFP PD, bao gồm một ống dẫn sóng được ghép nối Ge-on-bộ tách sóng quang Sivới ống dẫn sóng SOI-Ge phía trước đạt được khả năng ghép nối chế độ > 90% với độ phản xạ <10%. Phía sau là tấm phản xạ Bragg phân tán (DBR) có độ phản xạ> 95%. Thông qua thiết kế khoang được tối ưu hóa (điều kiện khớp pha khứ hồi), sự phản xạ và truyền của bộ cộng hưởng AFP có thể được loại bỏ, dẫn đến độ hấp thụ của máy dò Ge lên gần 100%. Trên toàn bộ băng thông 20nm của bước sóng trung tâm, R+T <2% (-17 dB). Chiều rộng Ge là 0,6µm và điện dung được ước tính là 0,08fF.
Vào ngày 2, Đại học Khoa học và Công nghệ Huazhong đã sản xuất một loại germanium siliconphotodiode tuyết lở, băng thông >67 GHz, tăng >6,6. SACMBộ tách sóng quang APDcấu trúc mối nối ống ngang được chế tạo trên nền quang học silicon. Germanium nội tại (i-Ge) và silicon nội tại (i-Si) lần lượt đóng vai trò là lớp hấp thụ ánh sáng và lớp nhân đôi electron. Vùng i-Ge có chiều dài 14µm đảm bảo khả năng hấp thụ ánh sáng đầy đủ ở bước sóng 1550nm. Các vùng i-Ge và i-Si nhỏ có lợi cho việc tăng mật độ dòng quang và mở rộng băng thông dưới điện áp phân cực cao. Bản đồ mắt APD được đo ở -10,6 V. Với công suất quang đầu vào -14 dBm, bản đồ mắt của tín hiệu OOK 50 Gb/s và 64 Gb/s được hiển thị bên dưới và SNR đo được là 17,8 và 13,2 dB , tương ứng.
3. Các cơ sở dây chuyền thí điểm BiCMOS 8 inch của IHP cho thấy germaniumbộ tách sóng quang PDvới chiều rộng vây khoảng 100 nm, có thể tạo ra điện trường cao nhất và thời gian trôi của sóng mang quang điện ngắn nhất. Ge PD có băng thông OE là dòng quang DC 265 GHz@2V@ 1.0mA. Luồng quá trình được hiển thị dưới đây. Đặc điểm lớn nhất là việc cấy ion hỗn hợp SI truyền thống bị loại bỏ và kế hoạch ăn mòn tăng trưởng được áp dụng để tránh ảnh hưởng của việc cấy ion lên germanium. Dòng điện tối là 100nA,R = 0,45A/W.
Trong hình 4, HHI giới thiệu InP SOA-PD, bao gồm SSC, MQW-SOA và bộ tách sóng quang tốc độ cao. Đối với ban nhạc O. PD có khả năng phản hồi A là 0,57 A/W với PDL dưới 1 dB, trong khi SOA-PD có khả năng phản hồi là 24 A/W với PDL dưới 1 dB. Băng thông của cả hai là ~60GHz và sự khác biệt 1 GHz có thể là do tần số cộng hưởng của SOA. Không có hiệu ứng mẫu nào được nhìn thấy trong hình ảnh mắt thực tế. SOA-PD giảm công suất quang cần thiết khoảng 13 dB ở mức 56 GBaud.
5. ETH triển khai GaInAsSb/InP UTC-PD cải tiến Loại II, với băng thông 60GHz @ 0 độ lệch và công suất đầu ra cao -11 DBM ở 100GHz. Tiếp tục các kết quả trước đó, sử dụng khả năng vận chuyển điện tử nâng cao của GaInAsSb. Trong bài báo này, các lớp hấp thụ được tối ưu hóa bao gồm GaInAsSb được pha tạp mạnh ở bước sóng 100 nm và GaInAsSb không pha tạp ở bước sóng 20 nm. Lớp NID giúp cải thiện khả năng phản hồi tổng thể và cũng giúp giảm điện dung tổng thể của thiết bị và cải thiện băng thông. 64µm2 UTC-PD có băng thông không phân cực là 60 GHz, công suất đầu ra là -11 dBm ở 100 GHz và dòng điện bão hòa là 5,5 mA. Ở độ lệch ngược 3 V, băng thông tăng lên 110 GHz.
6. Innolight đã thiết lập mô hình đáp ứng tần số của bộ tách sóng quang silicon germanium trên cơ sở xem xét đầy đủ độ pha tạp của thiết bị, phân bố điện trường và thời gian truyền sóng mang tạo ra từ ảnh. Do nhu cầu về công suất đầu vào lớn và băng thông cao trong nhiều ứng dụng, công suất quang đầu vào lớn sẽ làm giảm băng thông, cách tốt nhất là giảm nồng độ sóng mang trong germanium bằng thiết kế cấu trúc.
Trong hình 7, Đại học Thanh Hoa đã thiết kế ba loại UTC-PD, (1) cấu trúc lớp trôi đôi băng thông 100GHz (DDL) với công suất bão hòa cao UTC-PD, (2) cấu trúc lớp trôi đôi băng thông 100GHz (DCL) với khả năng phản hồi cao UTC-PD (3) Băng thông 230 GHZ MUTC-PD với công suất bão hòa cao, Đối với các tình huống ứng dụng khác nhau, công suất bão hòa cao, băng thông cao và khả năng phản hồi cao có thể hữu ích trong tương lai khi bước vào kỷ nguyên 200G.
Thời gian đăng: 19-08-2024