光检测器——光纤通信学习笔记七

• 光检测器

  • 光检测器的基本介绍

    • 作用：把接受到的光信号转换成电信号

    • 光接收器的灵敏度、光源的发光功率和光纤的损耗三者决定了光纤通信的传输距离；

  • 光电二极管

    • 光电转换的基本原理

      • 之前提到，PN结由于内部载流子的扩散运动形成了内部电场，导致能带倾斜进而在PN结交界处形成了耗尽层。 当入射光作用到PN结时，发生了受激吸收。在耗尽层，由于内部电场的作用，电子向N区漂流，空穴想P区漂流，形成光生漂移电流； 在耗尽层外，由于扩散作用，部分载流子进入耗尽层，在内部电场的作用下形成与漂移电流同方向的扩散电流。 光生电流=扩散电流+漂移电流 当入射光发生变化，光生电流随之做线性变化，从而把光信号转换成电信号。

      • 增加耗尽层宽度的两种方案

        • 1.加入本征半导体，从而减小光生电流中的扩散分量（扩散分量比漂移分量速度慢），进而提升响应速度。

        • 2.增加反向偏压

    • PIN光电二极管

      • 基本原理：在PN结中间加入很厚的本征半导体（I层），以此增加耗尽层宽度

        • 1.由于I层很厚，几乎占据了整个耗尽层，因而在光生电流中漂移电流占主导地位，从而大大提升响应速度。

        • 2.由于I层吸收系数很小，入射光可以在I蹭产生大量的光电载流子，从而大幅提高光电转换效率。

      • 关于噪声的