信息獲取技術和材料

信息獲取技術和材料第1頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日光電探測器按光電轉換方式，光電探測器可分為:光電導型、光生伏打型（勢壘型）和熱電偶型。光電轉換中根據探測的光子波長分為:狹能隙半導體材料（紅外）和寬能隙半導體材料（可見和紫外）。寬能隙材料以Si、Ge、和GaN、AlN等為主，狹能隙半導體材料主要為鉛鹽、碲鎘汞、SbIn等。第2頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日近期光電探測器最大的進展在兩個方面：(1)用超晶格（量子阱）結構提高了量子效率、相應時間和集成度；（2）制成了探測器陣，可以用作成像探測。兩者結合后最典型的例子為可以制成探測靈敏度極高的HgCdTe紅外焦平面列陣（FPA），并成功地應用于紅外遙感、成像等。第3頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日Photodetector:convertlightintoelectricitythroughthephotoelctriceffectRequirements:highsensitivity,fastresponse,lownoise,lowcost,andhighreliability第4頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日Ristheresponsivityofthephotodetector(A/W)第5頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日thebandwidthofaphotodetectorisdeterminedbythespeedwithwhichitrespondstovariationsintheincidentopticalpower.TherisetimeTrisdefinedasthetimeoverwhichthecurrentbuildsupfrom10%to90%ofitsfinalvaluewhentheincidentopticalpowerischangedabruptly.tr

isthetransittimeandRCisthetimeconstantoftheequivalentRCcircuit.

第6頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日ThetransittimeisaddedtoRCbecauseittakessometimebeforethecarriersarecollectedaftertheirgenerationthroughabsorptionofphotons.Themaximumcollectedtimeisjustequaltothetimeanelectrontakestotraversetheabsorptionregion.Thereisatrade-offbetweenthebandwidthandtheresponsivity(speedversussensitivity)ofphotodetector.Often,theRCtimeconstantRClimitsthebandwidthbecauseofelectricalparasitics.第7頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日Thesehigh-speedphotodetectorsshowflatresponseinbothamplitudeandphaseupto25GHzandareoptimizedforfrequency-domainapplications.Thehigh-sensitivityModel1414near-IRphotodetectorsuse25-μm-diameterback-illuminatedInGaAsSchottkyphotodiodeswithpeakresponsivitiesof0.6A/Wat1300nm.Theactivelayeristwiceasthickasinourultrahigh-speedModel101Xmodule,producinga50%greaterresponsivitybetween950nmand1650nm.Theconversiongainwitha50-Wloadis15V/W.

25-GHzNear-IRPhotodetector

第8頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日第9頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日U2tXPDV2020R-VF-FPphotodetector第10頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日第11頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日第12頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日第13頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日Ultra-highspeedopticalpulsewaveformmeasurementisAchievedbyusingthesub-picosecondopticalpulsegenerationtechnologywithapassivelymode-lockedfiberlaserandthenonlinearopticaltechnologywiththesum-frequency(SF)lightgeneration