光探測和光接收機ppt課件(已修改)
2025-05-18 04:00 本頁面
【正文】 第五章 光探測和光接收機 本章內(nèi)容 ? 對光檢測器的基本要求 ? PN結(jié)光電檢測原理 ? PIN光電二極管 ? APD雪崩光電二極管 ? MSM光電探測器 ? 單行載流子光電探測器 ? 波導(dǎo)光電探測器 ? 數(shù)字光接收機 對光檢測器的基本要求 ，即對一定的入射光功率，光檢測器能輸出盡可能大的光電流。 。 。 ，能夠接收極微弱的光信號。 ，保真度高。 ，可靠性高，壽命長。 ，使用簡便。 光纖通信常用的光電檢測器 ? 半導(dǎo)體材料 ? PIN光電二極管 ? APD雪崩光電二極管 PN結(jié)光電檢測原理 耗盡區(qū)： 由于擴散電流和漂移電流方向相反，在平衡狀態(tài)下兩種電流相等，使得總電場為零，等效于空間電荷區(qū)的電阻阻值很大，載流子數(shù)目很少，稱其為耗盡區(qū)。 電子和空穴的擴散運動 PN結(jié)界面 內(nèi)部電場 漂移運動 耗盡區(qū) 、 擴散區(qū) 如果光子的能量大于或等于帶隙 ( hf ≥ Eg ) 當(dāng)入射光作用在 PN結(jié)時 發(fā)生受激吸收、光生載流子 在耗盡層 形成漂移電流 。 內(nèi)部電場的作用，電子向N區(qū)運動，空穴向 P區(qū)運動 擴散電流形成與漂移電流同向的在耗盡層兩側(cè) 熱運動 ?? ??半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)？ PN結(jié)光電二極管結(jié)構(gòu) 入射光hv E gS i O 2P+h+e+ERI p V o u tW抗反射膜電極電極耗盡區(qū)P in空穴h+e電子負(fù)載電阻RI p 光生電流輸出電壓LLN( a ) 反向偏置的 PN 結(jié),當(dāng)光入射時, 光生電子空穴對分別向N 區(qū)和P區(qū)漂移，在外電路產(chǎn)生光生電流W = ? m幾PN結(jié)光電二極管工作原理 ? 當(dāng) PN結(jié)加上反向電壓后，在入射光的作用下，由于受激吸收過程生成的電子 空穴對在電場的作用下，分別離開耗盡區(qū)，在閉合外電路中形成光生電流的器件。當(dāng)入射光功率變化時，光生電流也隨之線性變化，從而把光信號轉(zhuǎn)變成電流信號。 加反向電壓？ 入射光？ 光生載流子？ 光生電流？ 鍍抗反射膜以減少反射光強度 2n入射光反射光透射光ABd3n1n?23 nn 抗反射膜1n器件表面?5,3,142?? mnmd ?反射光的相位差？ 反射光的幅度？ 厚度？ 折射率？ 312 nnn ?光電二極管的特性 inpPIR ?//PPi n i nI q
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