光纤通信系统 第二章 光纤通信基础 part2.ppt

文档介绍：该【光纤通信系统 第二章 光纤通信基础 part2 】是由【窝窝爱蛋蛋】上传分享，文档一共【81】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【光纤通信系统 第二章 光纤通信基础 part2 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。第2章光纤通信基础

光电二极管要求:
,并完成光/电信号的转换;
,对一定的入射功率能输出足够大的光电流;
,以降低器件本身对信号的影响;
,以保证信号转换过程中的不失真;
、较长的工作寿命等。
1光电二极管结构
基本工作原理:
反向偏压,pn结产生与入射光强度成正比的光生电流;
类型:
PN光电二极管,PIN光电二极管和雪崩光电二极管(APD)。
(1)PN光电二极管
结构:
1)pn结;
2)反向偏压;
3)光入射;
4)电流环路。
(1)PN光电二极管
光电二极管实际上是一个加了反向偏压的pn结
n型
p型
耗尽层
耗尽层
当反向偏压足够大时
耗尽区本征载流子被
完全耗尽
p
n
当光照射到光电二极管的光敏面上时,会在整个耗尽区(高场区)及耗尽区附近引起受激跃迁现象,从而产生电子空穴对。
p
n
hv
(1)PN光电二极管
产生的电子空穴对在外部电场作用下定向移动,被电极收集产生电流
p
n
E
光生电流I
(1)PN光电二极管
光电流和入射光强度成正比。
(1)PN光电二极管
光在势垒区和势垒外都有吸收。
势垒外的吸收产生扩散电流。
扩散电流影响:
扩散相当慢,导致时间响应畸变。
解决办法:
减小p区和n区厚度来减少扩散时间。
(2)PIN光电二极管
pn光电二极管的缺点:
势垒长度小,只有漂移电流产生有效的光电流,因此效率低。
pn结中间夹一层掺杂浓度很低的本征半导体i层。
势垒区宽度W的影响:
(1)W大,光能吸收多,产生光电流大,响应度高;
(2)W小,渡越时间小,响应速度快,响应带宽大。
需要进行W的优化。InGaAs:3~5μm;Si:20~50μm。
结构:
优点:
(1)i层具有高电阻,电压基本落在该区;
(2)势垒宽度增加,减小扩散运动的影响,提高了响应速度。
(2)PIN光电二极管