6/3/2011,光纖在線訊 武漢光電國家實(shí)驗(yàn)室(籌) “光通信光源與相關(guān)技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)”發(fā)表文章稱,光探測器(PD)是光通信系統(tǒng)的核心器件,F(xiàn)有的通信用PD包括PIN-PD和雪崩光探測器(Avalanche photodetector, APD)。PIN-PD即使在最大響應(yīng)度的條件下,一個(gè)光子最多也只能產(chǎn)生一個(gè)電子-空穴對(duì),是一種無內(nèi)部增益的器件; APD對(duì)光電流的放大作用是基于電離碰撞效應(yīng):在高反向電場的作用下,被加速的初始電子或空穴獲得足夠的能量,能夠使晶格離化。離化產(chǎn)生的電子和空穴還可以繼續(xù)分別與晶格發(fā)生碰撞產(chǎn)生新的電子-空穴對(duì),這種過程是一種連鎖反應(yīng),從而由光吸收產(chǎn)生的一個(gè)電子-空穴對(duì)經(jīng)過與晶格碰撞離化可以產(chǎn)生大量的電子-空穴對(duì)而形成較大的二次光電流。因此,APD具有較高的靈敏度。分別吸收、漸變、電荷、增益(SAGCM)APD在長距離光通信、衛(wèi)星遙感、激光雷達(dá)、夜視成像、偽裝識(shí)別、有害氣體探測和醫(yī)學(xué)診斷等弱光探測(photon-starved detection)領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用前景。
光通信光源與相關(guān)技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)趙彥立研究員長期從事光通信用光探測器的應(yīng)用基礎(chǔ)研究工作,對(duì)把研究成果產(chǎn)業(yè)化具有濃厚的興趣。針對(duì)SAGCM APD優(yōu)化設(shè)計(jì)和工藝制作較為復(fù)雜這一難題,趙彥立研究員及其合作者們首次提出了一個(gè)能夠預(yù)測最佳倍增層厚度的經(jīng)驗(yàn)公式。利用此經(jīng)驗(yàn)公式可以使APD優(yōu)化設(shè)計(jì)問題簡單化。該項(xiàng)研究成果不僅會(huì)引起學(xué)術(shù)界的重視,對(duì)廣大工程技術(shù)人員更具有重要的參考價(jià)值。SAGCM APD的相關(guān)研究成果已經(jīng)以華中科技大學(xué)作為專利權(quán)人申請(qǐng)了核心專利,并在武漢華工正源光子有限公司進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化。
本項(xiàng)目得到國家高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃(863)項(xiàng)目、華中科技大學(xué)國防自主創(chuàng)新基金項(xiàng)目和多項(xiàng)企業(yè)合作課題的支持。研究結(jié)果發(fā)表在Optics Express (25 April 2011 / Vol. 19, No. 9 / OPTICS EXPRESS 8546-8556)上。
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