OFC2024 ಫೋಟೋ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು

ಇಂದು ನಾವು OFC2024 ಅನ್ನು ನೋಡೋಣ.ಫೋಟೋ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು, ಇದರಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ GeSi PD/APD, InP SOA-PD, ಮತ್ತು UTC-PD ಸೇರಿವೆ.

1. UCDAVIS ದುರ್ಬಲ ಅನುರಣನ 1315.5nm ನಾನ್-ಸಿಮ್ಮೆಟ್ರಿ ಫ್ಯಾಬ್ರಿ-ಪೆರೋಟ್ ಅನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆಫೋಟೋ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್‌ನೊಂದಿಗೆ, 0.08fF ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪಕ್ಷಪಾತ -1V (-2V) ಆಗಿದ್ದರೆ, ಡಾರ್ಕ್ ಕರೆಂಟ್ 0.72 nA (3.40 nA), ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರ 0.93a /W (0.96a /W) ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪವರ್ 2 mW (3 mW) ಆಗಿದೆ. ಇದು 38 GHz ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಡೇಟಾ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ.
ಕೆಳಗಿನ ರೇಖಾಚಿತ್ರವು AFP PD ಯ ರಚನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು Ge-on- ಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ-Si ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್<10% ಪ್ರತಿಫಲನದೊಂದಿಗೆ > 90% ಮೋಡ್ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುವ ಮುಂಭಾಗದ SOI-Ge ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಯೊಂದಿಗೆ. ಹಿಂಭಾಗವು >95% ಪ್ರತಿಫಲನದೊಂದಿಗೆ ವಿತರಿಸಲಾದ ಬ್ರಾಗ್ ಪ್ರತಿಫಲಕ (DBR) ಆಗಿದೆ. ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ಕುಹರದ ವಿನ್ಯಾಸದ ಮೂಲಕ (ರೌಂಡ್-ಟ್ರಿಪ್ ಹಂತದ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಸ್ಥಿತಿ), AFP ರೆಸೋನೇಟರ್‌ನ ಪ್ರತಿಫಲನ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಬಹುದು, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ Ge ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯು ಸುಮಾರು 100% ಕ್ಕೆ ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಕೇಂದ್ರ ತರಂಗಾಂತರದ ಸಂಪೂರ್ಣ 20nm ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನಲ್ಲಿ, R+T <2% (-17 dB). Ge ಅಗಲವು 0.6µm ಮತ್ತು ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ 0.08fF ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ.

2, ಹುವಾಜೋಂಗ್ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯವು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿತುಹಿಮಪಾತ ಫೋಟೋಡಯೋಡ್, ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ >67 GHz, ಗಳಿಕೆ >6.6. SACMAPD ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್ಅಡ್ಡಲಾಗಿರುವ ಪಿಪಿನ್ ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ರಚನೆಯನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ನಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಂತರಿಕ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ (i-Ge) ಮತ್ತು ಆಂತರಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ (i-Si) ಕ್ರಮವಾಗಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಪದರ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ದ್ವಿಗುಣಗೊಳಿಸುವ ಪದರವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. 14µm ಉದ್ದವಿರುವ i-Ge ಪ್ರದೇಶವು 1550nm ನಲ್ಲಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಖಾತರಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಸಣ್ಣ i-Ge ಮತ್ತು i-Si ಪ್ರದೇಶಗಳು ಫೋಟೊಕರೆಂಟ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಯಾಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿವೆ. APD ಕಣ್ಣಿನ ನಕ್ಷೆಯನ್ನು -10.6 V ನಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಯಿತು. -14 dBm ನ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ, 50 Gb/s ಮತ್ತು 64 Gb/s OOK ಸಂಕೇತಗಳ ಕಣ್ಣಿನ ನಕ್ಷೆಯನ್ನು ಕೆಳಗೆ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಅಳತೆ ಮಾಡಲಾದ SNR ಕ್ರಮವಾಗಿ 17.8 ಮತ್ತು 13.2 dB ಆಗಿದೆ.

3. IHP 8-ಇಂಚಿನ BiCMOS ಪೈಲಟ್ ಲೈನ್ ಸೌಲಭ್ಯಗಳು ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆಪಿಡಿ ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್ಸುಮಾರು 100 nm ಫಿನ್ ಅಗಲವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಇದು ಅತ್ಯಧಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಲ್ಲದು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಫೋಟೊಕ್ಯಾರಿಯರ್ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಸಮಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. Ge PD 265 GHz@2V@ 1.0mA DC ಫೋಟೊಕರೆಂಟ್‌ನ OE ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಹರಿವನ್ನು ಕೆಳಗೆ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅತಿದೊಡ್ಡ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವೆಂದರೆ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ SI ಮಿಶ್ರ ಅಯಾನು ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ಅನ್ನು ಕೈಬಿಡಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಮೇಲೆ ಅಯಾನು ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್‌ನ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಎಚ್ಚಣೆ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ. ಡಾರ್ಕ್ ಕರೆಂಟ್ 100nA,R = 0.45A /W.
4, HHI SSC, MQW-SOA ಮತ್ತು ಹೈ ಸ್ಪೀಡ್ ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ InP SOA-PD ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. O-ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಾಗಿ. PD 1 dB ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ PDL ನೊಂದಿಗೆ 0.57 A/W ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ SOA-PD 1 dB ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ PDL ನೊಂದಿಗೆ 24 A/W ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಎರಡರ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ~60GHz, ಮತ್ತು 1 GHz ನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು SOA ಯ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವೆಂದು ಹೇಳಬಹುದು. ನಿಜವಾದ ಕಣ್ಣಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಮಾದರಿ ಪರಿಣಾಮ ಕಂಡುಬಂದಿಲ್ಲ. SOA-PD 56 GBaud ನಲ್ಲಿ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸುಮಾರು 13 dB ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

5. ETH ಟೈಪ್ II ಸುಧಾರಿತ GaInAsSb/InP UTC-PD ಅನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, 60GHz@ ಶೂನ್ಯ ಬಯಾಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಮತ್ತು 100GHz ನಲ್ಲಿ -11 DBM ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಪವರ್‌ನೊಂದಿಗೆ. GaInAsSb ನ ವರ್ಧಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಗಣೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹಿಂದಿನ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಮುಂದುವರಿಕೆ. ಈ ಪತ್ರಿಕೆಯಲ್ಲಿ, ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಪದರಗಳು 100 nm ನ ಹೆಚ್ಚು ಡೋಪ್ ಮಾಡಲಾದ GaInAsSb ಮತ್ತು 20 nm ನ ಅನ್‌ಡೋಪ್ ಮಾಡಲಾದ GaInAsSb ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. NID ಪದರವು ಒಟ್ಟಾರೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಧನದ ಒಟ್ಟಾರೆ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. 64µm2 UTC-PD 60 GHz ನ ಶೂನ್ಯ-ಬಯಾಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್, 100 GHz ನಲ್ಲಿ -11 dBm ನ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಪವರ್ ಮತ್ತು 5.5 mA ನ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. 3 V ನ ಹಿಮ್ಮುಖ ಬಯಾಸ್‌ನಲ್ಲಿ, ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ 110 GHz ಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

6. ಸಾಧನದ ಡೋಪಿಂಗ್, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ಫೋಟೋ-ರಚಿತ ವಾಹಕ ವರ್ಗಾವಣೆ ಸಮಯವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಿದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಇನ್ನೋಲೈಟ್ ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ನ ಆವರ್ತನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಿತು. ಅನೇಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಪವರ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನ ಅಗತ್ಯತೆಯಿಂದಾಗಿ, ದೊಡ್ಡ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪವರ್ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ರಚನಾತ್ಮಕ ವಿನ್ಯಾಸದ ಮೂಲಕ ಜರ್ಮೇನಿಯಂನಲ್ಲಿ ವಾಹಕ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು ಉತ್ತಮ ಅಭ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ.

7, ಸಿಂಘುವಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯವು ಮೂರು ರೀತಿಯ UTC-PD ಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದೆ, (1) ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಪವರ್ UTC-PD ಹೊಂದಿರುವ 100GHz ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಡಬಲ್ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಲೇಯರ್ (DDL) ರಚನೆ, (2) ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ UTC-PD ಹೊಂದಿರುವ 100GHz ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಡಬಲ್ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಲೇಯರ್ (DCL) ರಚನೆ, (3) ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಪವರ್ ಹೊಂದಿರುವ 230 GHZ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ MUTC-PD, ವಿಭಿನ್ನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಿಗಾಗಿ, 200G ಯುಗಕ್ಕೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುವಾಗ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಪವರ್, ಹೆಚ್ಚಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಬಹುದು.