OFC2024 valoilmaisimet

Tänään katsotaan OFC2024:äävaloilmaisimet, jotka sisältävät pääasiassa GeSi PD/APD:n, InP SOA-PD:n ja UTC-PD:n.

1. UCDAVIS toteuttaa heikon resonanssin 1315,5 nm epäsymmetrisen Fabry-Perotinvalonilmaisinerittäin pienellä kapasitanssilla, jonka arvioidaan olevan 0,08 fF. Kun bias on -1V (-2V), tumma virta on 0,72 nA (3,40 nA) ja vastenopeus on 0,93a /W (0,96a /W). Kyllästetty optinen teho on 2 mW (3 mW). Se voi tukea 38 GHz:n nopeita datakokeita.
Seuraavassa kaaviossa näkyy AFP PD:n rakenne, joka koostuu aaltoputkesta, joka on kytketty Ge-on-Si valoilmaisinetupuolella olevalla SOI-Ge-aaltoputkella, joka saavuttaa > 90 % tilasovituksen, jonka heijastuskyky on < 10 %. Takana on hajautettu Bragg-heijastin (DBR), jonka heijastavuus on >95%. Optimoidun kaviteettisuunnittelun (kierto-vaiheen sovitusehto) ansiosta AFP-resonaattorin heijastus ja läpäisy voidaan eliminoida, jolloin Ge-ilmaisimen absorptio on lähes 100 %. Keskiaallonpituuden koko 20 nm:n kaistanleveydellä R+T <2 % (-17 dB). Ge-leveys on 0,6 µm ja kapasitanssin arvioidaan olevan 0,08 fF.

2, Huazhong University of Science and Technology tuotettu pii germaniumlumivyöry valodiodi, kaistanleveys > 67 GHz, vahvistus > 6,6. SACMAPD-valodetektoripoikittaisen putkiliitoksen rakenne on valmistettu piioptiselle alustalle. Sisäinen germanium (i-Ge) ja sisäinen pii (i-Si) toimivat valoa absorboivana kerroksena ja vastaavasti elektroneja kaksoiskerroksena. i-Ge-alue, jonka pituus on 14 µm, takaa riittävän valon absorption 1550 nm:ssä. Pienet i-Ge- ja i-Si-alueet lisäävät valovirran tiheyttä ja laajentavat kaistanleveyttä korkealla esijännitteellä. APD-silmäkartta mitattiin jännitteellä -10,6 V. Optisella tuloteholla -14 dBm, 50 Gb/s ja 64 Gb/s OOK-signaalien silmäkartta on esitetty alla ja mitattu SNR on 17,8 ja 13,2 dB , vastaavasti.

3. IHP:n 8 tuuman BiCMOS-pilottilinjalla näkyy germaniumPD-valodetektorijoiden evien leveys on noin 100 nm, mikä voi tuottaa suurimman sähkökentän ja lyhimmän valokantoaineen ajautumisajan. Ge PD:n OE-kaistanleveys on 265 GHz@2V@ 1,0 mA DC-valovirta. Prosessin kulku näkyy alla. Suurin piirre on, että perinteinen SI-seka-ioni-implantaatio hylätään ja kasvuetsauskaavio otetaan käyttöön, jotta vältetään ioni-istutuksen vaikutus germaniumiin. Pimeä virta on 100 nA, R = 0,45 A /W.
4, HHI esittelee InP SOA-PD:tä, joka koostuu SSC:stä, MQW-SOA:sta ja nopeasta valotunnistimesta. O-kaistalle. PD:n vaste on 0,57 A/W alle 1 dB PDL:llä, kun taas SOA-PD:n vaste on 24 A/W alle 1 dB PDL:llä. Näiden kahden kaistanleveys on ~60 GHz, ja 1 GHz:n ero johtuu SOA:n resonanssitaajuudesta. Varsinaisessa silmäkuvassa ei havaittu kuviovaikutusta. SOA-PD vähentää tarvittavaa optista tehoa noin 13 dB 56 GBaudilla.

5. ETH toteuttaa tyypin II parannetun GaInAsSb/InP UTC-PD:n, jonka kaistanleveys on 60 GHz@ nollabias ja korkea lähtöteho -11 DBM 100 GHz:llä. Jatkoa aiemmille tuloksille käyttämällä GaInAsSb:n parannettuja elektroninsiirtoominaisuuksia. Tässä artikkelissa optimoidut absorptiokerrokset sisältävät voimakkaasti seostetun 100 nm:n GaInAsSb:n ja 20 nm:n seostamattoman GaInAsSb:n. NID-kerros auttaa parantamaan yleistä reagointikykyä ja auttaa myös vähentämään laitteen kokonaiskapasiteettia ja parantamaan kaistanleveyttä. 64 µm2 UTC-PD:n nollabias-kaistanleveys on 60 GHz, lähtöteho -11 dBm taajuudella 100 GHz ja kyllästysvirta 5,5 mA. Käänteisellä 3 V:n biasilla kaistanleveys kasvaa 110 GHz:iin.

6. Innolight loi germaniumpii-valodetektorin taajuusvastemallin ottamalla täysin huomioon laitteen seostuksen, sähkökentän jakautumisen ja valon synnyttämän kantoaallon siirtoajan. Koska monissa sovelluksissa tarvitaan suurta syöttötehoa ja suurta kaistanleveyttä, suuri optisen tehon syöttö vähentää kaistanleveyttä, paras käytäntö on vähentää kantoaaltopitoisuutta germaniumissa rakennesuunnittelulla.

7, Tsinghuan yliopisto suunnitteli kolmen tyyppisiä UTC-PD:itä, (1) 100 GHz:n kaistanleveyden kaksoissiirtokerros (DDL) -rakennetta korkealla kyllästysteholla UTC-PD, (2) 100 GHz:n kaistanleveyden kaksoisdrift-kerroksen (DCL) rakenne, jolla on korkea herkkyys UTC-PD , (3) 230 GHz:n kaistanleveys MUTC-PD korkealla kyllästysteholla. Eri sovellusskenaarioissa korkea kyllästysteho, suuri kaistanleveys ja korkea herkkyys voivat olla hyödyllisiä tulevaisuudessa, kun siirrytään 200G:n aikakauteen.