本實(shí)用新型涉及一種光電探測(cè)器,特別是涉及高速微波放大光電探測(cè)器。
背景技術(shù):
目前市場(chǎng)上普遍使用的探測(cè)器均是普通光電探測(cè)器,光電探測(cè)器的原理是由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率發(fā)生改變。光電探測(cè)器能把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。根據(jù)器件對(duì)輻射響應(yīng)的方式不同或者說(shuō)器件工作的機(jī)理不同,光電探測(cè)器可分為兩大類:一類是光子探測(cè)器;另一類是熱探測(cè)器?,F(xiàn)有技術(shù)中的光電探測(cè)器其寬帶較窄,噪聲大,增益低,規(guī)格少等不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處,本實(shí)用新型旨在提供一種高速微波放大光電探測(cè)器,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,光電混合集成,操作方便,寬帶寬,高增益,低噪聲,氣密性封裝且成本低。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型的技術(shù)方案:一種高速微波放大光電探測(cè)器,該系統(tǒng)主要包括探測(cè)器芯片、光電轉(zhuǎn)換器、放大電路、控制電路與驅(qū)動(dòng)電路,所述探測(cè)器芯片輸入端連接光信號(hào)輸入端,探測(cè)器芯片輸出端連接光電轉(zhuǎn)換器輸入端,光電轉(zhuǎn)換器輸出端連接放大電路輸入端,放大電路輸入端連接控制電路輸出端,控制電路輸出端連接驅(qū)動(dòng)電路輸入端,驅(qū)動(dòng)電路輸出端連接探測(cè)器芯片輸入端,所述放大電路輸出端輸出射頻信號(hào),直流電信號(hào)接入所述控制電路。
本實(shí)用新型的有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型高速微波放大光電探測(cè)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理,光電混合集成,操作方便,寬帶寬,產(chǎn)品質(zhì)量高,高增益,低噪聲,氣密性封裝且成本低。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的功能框圖;
圖2是本實(shí)用新型中探測(cè)器芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中1.探測(cè)器芯片;2.光電轉(zhuǎn)換器;3.放大電路;4.控制電路;5.驅(qū)動(dòng)電路;6.光信號(hào)輸入端;7.n電極;8.n型InP半導(dǎo)體襯底;9.n型InP緩沖層;10.i型InGaAs吸收層;11.n型InP過(guò)渡層;12.III-V族頂層;13.鈍化膜層;14.增透過(guò)渡薄膜層;15.p型電極金屬層;16.絕緣層;17.金屬遮光層;18.增透薄膜層;51.摻雜光敏區(qū);52.摻雜保護(hù)環(huán)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例及附圖來(lái)進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
如圖1所示,本實(shí)用新型主要包括探測(cè)器芯片1、光電轉(zhuǎn)換器2、放大電路3、控制電路4與驅(qū)動(dòng)電路5,所述探測(cè)器芯片1輸入端連接光信號(hào)輸入端6,探測(cè)器芯片1輸出端連接光電轉(zhuǎn)換器2輸入端,光電轉(zhuǎn)換器2輸出端連接放大電路3輸入端,放大電路3輸入端連接控制電路4輸出端,控制電路4輸出端連接驅(qū)動(dòng)電路5輸入端,驅(qū)動(dòng)電路5輸出端連接探測(cè)器芯片1輸入端,所述放大電路3輸出端輸出射頻信號(hào),直流電信號(hào)接入所述控制電路4。
如圖2所示,該實(shí)用新型所述探測(cè)器芯片1主要為InGaAs型探測(cè)器芯片,包括外延片與其背面形成歐姆接觸的n電極7,所述的外延片自n型InP半導(dǎo)體襯底8上連續(xù)生長(zhǎng):
一n型InP緩沖層9;一i型InGaAs吸收層10;一n型InP過(guò)渡層11;一n型至少三元以上的III-V族頂層12,所述n型InP過(guò)渡層11中心設(shè)有一摻雜光敏區(qū)51和一摻雜保護(hù)環(huán)52;位于所述n型InP過(guò)渡層11上表面依序設(shè)有一鈍化膜層13及一增透過(guò)渡薄膜層14;該增透過(guò)渡薄膜層14的部分表面設(shè)有一p型電極金屬層15;另一部分設(shè)有一絕緣層15;該絕緣層表面設(shè)有一金屬遮光層17;一增透薄膜層18設(shè)于所述金屬遮光層17、絕緣層16和摻雜光敏區(qū)51上表面。
如圖1所示,該實(shí)用新型所述放大電路3包括放大部,具備輸入放大級(jí)和輸出級(jí),設(shè)置在上述輸出級(jí)上的第一放大元件及第二放大元件作為推挽電路來(lái)動(dòng)作;
第一電壓緩沖器,其輸入端連接于上述放大部的輸出端,其輸出端通過(guò)第一相位補(bǔ)償電容連接于上述第一放大元件的信號(hào)輸入端,并且通過(guò)第二相位補(bǔ)償電容連接于上述第二放大元件的信號(hào)輸入端;
以及第二電壓緩沖器,其輸入端連接于上述放大部的輸出端或上述第一電壓緩沖器的輸出端,其輸出端至少通過(guò)第三相位補(bǔ)償電容連接于上述第一放大元件的信號(hào)輸入端。
如圖1所示,在實(shí)際的工作中,該高速微波放大光電探測(cè)器主要用于50歐姆阻抗匹配的射頻連接的數(shù)字與模擬應(yīng)用,該系統(tǒng)由一個(gè)InGaAs探測(cè)器芯片與低噪聲放大器光電混合集成,InGaAs探測(cè)器芯片的順應(yīng)波長(zhǎng)覆蓋1000nm至1650nm,模塊可以提供帶寬12GHz、18GHz兩種規(guī)格,并且低噪聲放大器提供一級(jí)13dB與二級(jí)23dB兩種射頻增益,模塊由+5V電源供電,氣密性封裝,采用標(biāo)準(zhǔn)的9/125μm單模光纖輸入接口和SMA射頻連接器,50Ω阻抗匹配輸出接口。
以上對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹,本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的原理以及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說(shuō)明只適用于幫助理解本實(shí)用新型實(shí)施例的原理;同時(shí),對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員,依據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例,在具體實(shí)施方式以及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處,綜上所述,本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。