基于键合技术的新型集成光学干涉仪

提出了一种基于超薄薄膜光电二极管 (PD)构成的新型集成光学干涉仪构造方案 ,基于键合技术 ,论证了超薄薄膜光电二极管阵列集成化构成集成光学干涉仪的可能性。着重描述了集成光学干涉仪构造关键部件———超薄薄膜光电二极管的设计、制造及其特性。所构成的集成光学干涉仪经实验得到初步验证 ,结果表明 ,利用微细加工制作微光学干涉计是完全可行的     

基于键合技术的新型集成光学干涉仪

提出了一种基于超薄薄膜光电二极管(PD)构成的新型集成光学干涉仪构造方案，基于键合技术，论证了超薄薄膜光电二极管阵列集成化构成集成光学干涉仪的可能性。着重描述了集成光学干涉仪构造关键部件——超薄薄膜光电二极管的设计、制造及其特性。所构成的集成光学干涉仪经实验得到初步验证，结果表明，利用微细加工制作微光学干涉计是完全可行的。     

集成光学光电探测器

为了吸取集成光学的优点,就必须研制一种电-光集成元件,以避免电和光学元件间的复杂界面。首先制成一种电-光学集成光电探测器,它是在包含一个光电二极管的Si-SiO_2基片上沉积一个玻璃波导而构成的,通过这个波导,把入射光束导入光电二极管。结构如图1所示。     

一种引力波探测用高灵敏度四象限光电探测器

针对引力波探测空间天线激光干涉仪对四象限光电探测器提出的低噪声、高灵敏度、高带宽的要求,设计了一种四象限光电探测器芯片与读出电路混合集成的低噪声光电探测器.四象限光电探测器芯片采用四个性能一致的双耗尽区InGaAs PIN光电二极管单片集成结构,以降低二极管电容,减小象限间隔,提高灵敏度.通过PSPICE软件对由探测器芯片、低噪声跨阻放大读出电路构成的探测器模块进行了仿真,优化了电路参数,计算出相应的增益、带宽、噪声功率密度.性能测试表明,研制的集成式探测器模的-3 dB带宽为28.3 MHz,等效噪声功率密度为1.7pW/Hz1/2,象限增益一致性为0.76％,基本满足空间激光干涉仪的需求.     

全光纤相干激光雷达本振光功率优化

研制了全光纤光路相干探测系统,该系统采用带尾纤的PIN光电二极管作为探测器,单模光纤干涉仪作为光学混频器.介绍了中频信号特点,结合光电二极管物理模型,给出了本振光功率对相干探测信噪比的影响和本振光功率的优化方法.实验结果表明:该优化方法可以给出相干探测系统合适的工作点.     

基于0.25μm MS/RF CMOS工艺的光电单片集成接收机设计

设计了一种单片集成的光电接收机芯片.在同一衬底上制作了基于同一工艺的光电二极管与接收机电路,以消除混合集成引入的寄生影响.这种单片集成接收机采用了先进的深亚微米MS/RF(混合信号/射频)CMOS工艺,利用这种新型工艺提供的新技术对原有光电二极管进行了改进,使其部分性能显著改善,并对整个光电集成芯片性能的提高有所帮助.     

基于0.25μm MS/RF CMOS工艺的光电单片集成接收机设计

设计了一种单片集成的光电接收机芯片.在同一衬底上制作了基于同一工艺的光电二极管与接收机电路,以消除混合集成引入的寄生影响.这种单片集成接收机采用了先进的深亚微米MS/RF(混合信号/射频)CMOS工艺,利用这种新型工艺提供的新技术对原有光电二极管进行了改进,使其部分性能显著改善,并对整个光电集成芯片性能的提高有所帮助.     

硅衬底上二氧化硅基波导的光学互连

本文介绍了用于芯片间数据传送和时钟分配的导波光学互连技术。光学互连回路由二氧化硅导波回路、激光二极管和光电二极管构成。连接技术利用了在局部区域网络中使用的星型耦合器作为连接部件。通过混合集成技术用导波回路把激光二极管和光电二极管集成为一体。用四芯片互连回路做了初步实验,得到的数据速率为3.4×10~8比特/秒,时钟频率为250MHz。     

CMOS荧光波长检测芯片的设计与仿真

双结深光电二极管包括一深一浅两个光电二极管,深、浅pn结光电二极管的光电流比值I2/I1随入射光波长单调增加.文章基于0.5μm CMOS工艺对双结深光电二极管深、浅结光电流进行了数学建模和Matlab仿真.设计了片上信号处理电路,将双结深光电二极管深、浅结光电流比值转换成电压输出.仿真结果表明,信号处理电路的输出与ln(I2/I1)具有良好的线性关系.单片集成的CMOS波长检测芯片可用于未知荧光的波长检测和特异性分析.     

高灵敏度CMOS光电集成接收机设计

设计了一个由调节型级联跨阻抗放大器(TIA)和双光电二极管(DPD)构成的CMOS光电集成(OEIC)接收机.具体分析了这个光电集成接收机的噪声和灵敏度及其相互关系.接收机中的噪声主要是电路中电阻的热噪声和MOS器件的闪烁噪声.提出了优化接收机灵敏度的方法.通过低成本的CSMC 0.6μm CMOS工艺流片并对芯片进行了测试.从测试眼图可知,该CMOS光电集成接收机可工作在1.25GB/s的传输速率下,灵敏度为-12dBm.     

Monolithically Integrated Optoelectronic Receivers Implemented in 0.25μm MS/RF CMOS

设计了一种单片集成的光电接收机芯片．在同一衬底上制作了基于同一工艺的光电二极管与接收机电路，以消除混合集成引入的寄生影响．这种单片集成接收机采用了先进的深亚微米MS／RF（混合信号／射频）CMOS工艺，利用这种新型工艺提供的新技术对原有光电二极管进行了改进，使其部分性能显著改善，并对整个光电集成芯片性能的提高有所帮助．     

高灵敏度CMOS光电集成接收机设计

设计了一个由调节型级联跨阻抗放大器(TIA)和双光电二极管(DPD)构成的CMOS光电集成(OEIC)接收机.具体分析了这个光电集成接收机的噪声和灵敏度及其相互关系.接收机中的噪声主要是电路中电阻的热噪声和MOS器件的闪烁噪声.提出了优化接收机灵敏度的方法.通过低成本的CSMC 0.6μm CMOS工艺流片并对芯片进行了测试.从测试眼图可知,该CMOS光电集成接收机可工作在1.25GB/s的传输速率下,灵敏度为-12dBm.     

CMOS单片光接收机的带宽设计

设计了一个由调节型级联跨阻抗放大器(TIA)和双光电二极管(DPD)构成的光电集成接收机.给出了DPD小信号电路模型和单片集成光接收机的带宽设计方法,给出限制DPD和光接收机带宽的重要因素,分析和模拟了这个光电集成接收机的带宽,用低成本的0.6μm CMOS工艺设计出1.71GHz带宽和49dB跨阻增益的接收机,并给出测试结果.     

MESFETs集成的二极管激光器

集成光学研究者们已经在光纤系统元件的集成化方面，向前迈进了两大步。国际Rockwell微电子研究和开发中心的一个研究小组，用集成法制造了具有金属半导体场效应晶体管（MESFET)发射器的量子阱半导体激光器。他们采用了与单片制造技术一致的方法，Ortel公司的一个小组和加州理工学院研究人员，用集成法制造了光电二极管，金属半导体场效应晶体管放大器以及二极管激光器，以组成集成中继器。     

1.54μm APD光电探测器组件的研制及应用

主要从长波长人眼安全测距方面讨论和研究了InGaAs雪崩光电二极管的前置放大器的电路原理和参数的设计以及光电探测器组件混合集成.着重从激光测距方面的应用探讨了由InGaAs雪崩光电二极管组成的激光接收器的应用电路的选择和设计.从测距使用的角度对InGaAs雪崩光电二极管的光电特性与偏置电压的关系进行了测试,从而了解该器件与硅雪崩二极管的光电性能的差异,从而为更好的应用InGaAs雪崩光电二极管提供参考和依据.研制的InGaAs雪崩光电二极管探测器组件及接收器在激光测距机中进行了测距应用,在激光能量为7毫焦耳测距集中进行测距,初步达到了要求.     

π型阵列光电探测器研究与设计

提出了一种基于高阶π型低通滤波器电路结构的阵列探测器,可实现高输出功率和大工作带宽并存。该探测器根据光电二极管等效电容模型,用电感元件连接各光电二极管构成等效的π型滤波器结构,合成各光电二极管支路输出电流;并在光电二极管支路上串联电容,增加探测器工作带宽。仿真结果表明,在串联电容等于光电二极管结电容时,π型阵列探测器比行波探测器阵列工作带宽提高一倍,再通过增加级联的光电二极管数量,提高探测器输出功率,即可设计出高功率、大带宽的光电探测器。     

激光测长干涉仪的某些问题

由于激光干涉计量技术的迅速发展,很多涉及激光干涉仪的问题,国内都陆续有过报导,如按高斯光束设计准直光管;激光波长小数有理化(三级迭代法);气象条件对激光波长影响的补偿等等.本文介绍的一种测长激光干涉仪是用于激光球面干涉仪的测长系统.本文不准备叙述激光干涉仪的详细设计,而着重说明我们碰到的几个有关问题:复合分束棱镜的设计,硅光电二极管的光电转换及放大,抗振、抗干扰等.     

1～1.4微米光学纤维系统的高灵敏光学接收器

本文描述适合于1～1.4微米高性能光学纤维系统的高速、高量子效率的GaAlAsSb雪崩光电探测器。它与GaAs场效应晶体管一起组成混合集成光学接收器,在100兆赫频宽时的灵敏度比锗雪崩二极管者高10～20倍。     

光盘光学拾音器技术的现状与发展

阐述光盘的光学聚焦伺服、循迹伺服和光信息拾取原理，介绍了由分立元件、全息光学元件、光电混合集成和单片集成等所构成多种光学拾音器的结构，并对光学拾音器技术的现状与发展进行了回顾与探讨。     

用光电二极管阵-微机系统进行激光测试

一、光电二极管阵-微机系统光电二极管阵是一种高空间分辨率同时也是一种高时间分辨率的固体集成感光器件,我们所用的RL1024H由1024个光电二极管所组成,每个光电二极管所占的空间位置仅仅15μm.当不同强度的光线照在这些光电二极管上时,它们产生不同大小的电信号,可以用一种自扫描移位寄存器把这些电信号依次取出.我们用云南电子设备厂的YEE-8100微型计算机配上模数转换等接口,对二极管的输出电信号进行采样.计算机可以识别每一个采集到的数据是由哪一个光电二极管所产生的,因而可以获得光电二极管阵上光强的空间分布.数据可以打印、绘图或存入磁盘.图1是二极管阵-微