Bandwidth sareng responsifitas fotodetektor

Bandwidth sareng responsivitas tinafotodetektor
Nalika milihFotodetektor InGaAs, sadayana hoyong spésifikasi anu sami: bandwidth di luhur 10 GHz sareng responsivitas di luhur 0,9 A/W. Saatos ngabalikeun manual data, kuring mendakan yén dua angka ieu henteu pernah muncul dina alat anu sami. Responsivitas bandwidth anu luhur ngan ukur 0,5 A/W atanapi bahkan langkung handap, sareng bandwidth responsif anu luhur ngan ukur sababaraha ratus MHz. Ieu sanés masalah téknis sareng produsén - bandwidth sareng responivitas sacara inheren kontradiksi dina fisika, sareng anjeun moal tiasa ngagaduhan duanana.
Bandwidth sareng responsivitas mangrupikeun kontradiksi fisik anu inheren, anu asalna tina parameter kritis ketebalan lapisan panyerepan. Ningkatkeun ketebalan lapisan panyerepan tiasa ningkatkeun efisiensi kuantum (ku kituna ningkatkeun responsivitas), tapi éta bakal manjangkeun waktos transit pamawa muatan (ku kituna ngirangan bandwidth); Sabalikna. Ku alatan éta, dina desain fotodetektor PIN standar, duanana teu tiasa kahontal sacara simultan sareng kedah aya kompromi.
Rencana kamajuan industri:
Artikel ieu ngenalkeun tilu solusi téknologi canggih anu ditujukeun pikeun ngarecah kontradiksi ieu:
Detektor tipe Waveguide (WGPD): Misahkeun arah rambatan cahaya tina arah hanyutan pamawa muatan, sareng tiasa ngahontal bandwidth anu luhur (>40 GHz) sareng responsivitas anu luhur (>0,9 A/W) sacara simultan, tapi prosésna rumit sareng biayana luhur.
Fotodetektor Angkutan Pamawa Uniarah (UTC-PD): Ngan ukur ngamangpaatkeun éléktron kecepatan tinggi pikeun hanyutan, ngaleungitkeun watesan waktos transit liang kecepatan rendah, éta tiasa ngahontal bandwidth anu luhur pisan (>100 GHz) sareng umumna dianggo dina komunikasi kecepatan tinggi sareng widang terahertz.
Fotodetektor anu ditingkatkeun ku rongga résonansi (RCE): Ngagunakeun rongga résonansi optik pikeun ningkatkeun panyerepan cahaya dina lapisan panyerepan ipis, éta tiasa ningkatkeun efisiensi kuantum bari ngajaga bandwidth anu luhur, tapi bandwidth operasi (rentang spéktral) sempit pisan.
Saran pikeun milih proyék:
Jelaskeun prioritas sarat: Mimitina, tangtukeun sarat bandwidth minimum pikeun photodetektor dumasar kana bandwidth sinyal sistem (kalayan margin 3 kali), teras pilih modél anu gaduh résponsif pangluhurna dina kaayaan ieu.
Perhatikeun indikator tingkat sistem: Nalika meunteun fotodetektor, perhatian kedah dibayarkeun kana daya sarimbag noise (NEP) sareng sensitivitas sistem, sanés ngan ukur responsifitas, sabab responsifitas anu luhur tiasa dibarengan ku noise anu luhur.
PertimbangkeunFotodetektor APDdina skénario kakuatan rendah: Nalika kakuatan cahaya datang rendah pisan (sapertos <-30 dBm), gain internal tina fotodioda longsoran (fotodetektor APD) tiasa dianggo pikeun ngimbangan kurangna résponsif, tapi kedah diperhatoskeun kana kaleuwihan noise na.
Milih WGPD kalayan sarat anu luhur sareng anggaran anu luhur: Nalika sistem meryogikeun bandwidth anu luhur (>20 GHz) sareng responsivitas anu luhur (>0,8 A/W), detektor PIN standar henteu tiasa nyumponan saratna, sareng detektor tipe waveguide (WGPD) kedah dipertimbangkeun sacara langsung.
Kacindekan:
Tukeran antara respontivitas bandwidth jeung standarDetektor foto PINmangrupa watesan fisik anu aya dina diri. Pikeun leres-leres nembus éta, inovasi diperyogikeun dina struktur alat pikeun misahkeun sacara fisik jalur panyerepan cahaya tina jalur transit pamawa. Solusi kelas luhur gaduh kinerja anu saé tapi biaya anu luhur, janten dina prakték rékayasa, masih diperyogikeun pikeun ngadamel kompromi antara skénario aplikasi khusus, sarat kinerja, sareng anggaran.