论文部分内容阅读
快速发展的现代大容量光载无线通信(Radio-Over-Fiber,ROF)技术给光电探测器的性能带来了更高的挑战,行波光电探测器阵列通过将单个二极管输出信号合成从而极大提高了其输出功率。然而,对功率和容量持续增长的需求使得阵列结构集成的二极管数目越来越多,出现了结构变复杂,时延变长,回波损耗下降等问题。与此同时,直接并联光电二极管(Photodiode,PD)带来的后果是器件整体结电容增加,继而引发其工作带宽降低。本文基于传统结构的设计理念,提出了两种新型结构。一种结构是把两个光电二极管级联后再将两个级联支路并联,然后在光电二极管组上串联电容构成单个阵列单元,再按照阵列式结构将这些阵列单元用电感连接起来构成新型行波光电探测器阵列(Traveling-wave photodetector array,TWDA)。另一种结构在阵列单元上串联一个电容构成行波光电探测器阵列。在EDA仿真平台上对这两种新型结构进行仿真分析,并从结构和仿真结果两方面将这两种结构与经典结构进行对比分析,随后就其实现展开了可行性研究。仿真结果表明这两种新型结构的光电探测器阵列性能都得到了不同程度的改善。一种改进型TWDA结构带宽不变但极大的精简电路结构,提升响应速度的同时改善了回波损耗。另一种二极管组高性能TWDA阵列结构相对于经典结构,在应用同等数目二极管的条件下,它的输出功率减少了一半但工作带宽提高了一倍,回波损耗相比较而言改善的更明显。可行性研究得到的指标结果比理想情况下有降低,与理论分析一致。研究结果表明两种结构的TWDA新型结构相较于原经典结构性能均得到了较大提升,能够更好的达到现代通信对光电探测器器件性能的要求。我国幅员辽阔,区域发展差异巨大,针对农村和郊区等人烟稀少的区域,可以选择对带宽和功率要求较小的改进型TWDA以节省成本,对于城市等人口密集区域,可以选择二极管组高性能TWDA以满足需求,故对这种阵列探测器的研究具有很重要的科研及实用价值。