《新型方向耦合器大功率高速光波導探測器原理研究》是依託電子科技大學,由余學才擔任醒目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型方向耦合器大功率高速光波導探測器原理研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：余學才
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
大功率高速光探測器是ROF系統的關鍵器件，ROF系統的廣泛套用，需要既有足夠大功率、又有足夠高回響速度或足夠寬頻寬的光探測器。本項目針對光探測器輸出微波功率較低的問題，研究具有方向耦合器結構的新型光波導探測器，在不犧牲探測器回響速度前提下，使探測器光電流有效增加，從而具有大功率輸出能力。主要研究內容為：研究方向耦合器的零階超模和一階超模所滿足的條件，在該條件下光電流可以大幅度增加；設計出滿足該超模條件的方向耦合器的波導結構；分析單載流子的輸運過程，確定載流子渡越時間和飽和效應與單載流子膜系的關係；研究有源方向耦合器的超模非正交性、幽靈模現象以及模式畸變等特性；實現所設計原理器件的MOCVD外延層生長和加工製作，並對器件的主要指標進行測試。通過這些研究工作，建立方向耦合器大功率高速光波導探測器的設計原理，為大功率高速光探測器找到一條切實可行的技術途徑。
結題摘要
已研製出方向耦合光波導探測器。器件性能與參數正在測試中。 項目研究工作獲得如下重要結果：1.當方向耦合器的1階超模和0階超模的吸收長度相等且等於1/2耦合長度時，光波導探測器的性能最優，能夠獲得最大的光電流；2.採用特定的輸入波導，能夠有效減小波導前端的非正常吸收，從而有效減小波導前端的過熱；3.崖層對電子加速通過耗盡層有重要作用；4；導帶非連續性對3dB頻寬有交大影響；5.採用雙吸收層的對稱結構會有更好結果；6.一種特殊原理的大尺寸單模波導可以大幅度增加波導橫向尺寸，從而有效提高器件光電流；7.採用行波結構可以徹底顛覆器件的物理限制。 本項目根據以上研究結果，設計了超模匹配光波導探測器。項目克服了材料生長、器件刻蝕、電極製作等加工中的若干困難，成功研製出超模匹配光波導探測器。 項目下一步研究工作將研製大橫向尺寸的行波光波導探測器，實現瓦級微波功率的光波導探測器。
