[实用新型]一种用于密集波分复用系统的大张角宽带自准直光探测器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光通信设备，尤其涉及一种光探测器。

背景技术

采用波分复用技术的光纤通信系统可以实现光网络带宽的充分利用。密集波分复用器件的发展是推动波分复用技术发展的核心力量。

根据制造方法不同，密集波分复用接收器件可分为几种类型，光探测器是其中一种。

但是，传统的光探测器仍然存在着一定的缺陷，尤其是密集波分复用技术对光探测器的响应带宽提出了更高的要求（根据ITU-T的建议要求带宽间隔应为0.8nm，对应100GHz的带宽），响应曲线为平顶陡边才能在相同的带宽下有效容纳更多的信道容量。此外，光探测器的响应度偏低，对于光入射角度的要求偏高也是需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的所要解决的技术问题在于提供一种高响应带宽的用于密集波分复用系统的大张角宽带自准直光探测器。

本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题的：一种用于密集波分复用系统的大张角宽带自准直光探测器，包括衬底（1）、光子晶体（2）、波导（3）、垂直多层介质膜结构（4）与InGaAs PIN光电二极管（5），所述光子晶体（2）制备在衬底（1）的前端，所述垂直多层介质膜结构（4）生长在衬底（1）的后端的正面，所述波导（3）连接衬底（1）前端的光子晶体（2）和后端的垂直多层介质膜结构（4），所述InGaAs PIN光电二极管（5）键合在垂直多层介质膜结构（4）的上方。

具体的，所述衬底（1）是SOI衬底或者是半导体衬底。

优化的，所述衬底（1）采用SOI衬底，该SOI衬底的结构自下而上为：Si衬底、SiO2层、Si层。

优化的，所述光子晶体（2）的结构为：由三角对称分布的空气柱构成椭圆孔的阵列排布。

优化的，所述光子晶体（2）的晶格常数x=704nm，椭圆孔的长轴半径x1=632nm，椭圆孔的短轴半径x2=285nm。

优化的，所述垂直多层介质膜结构（4）具有四个反射膜：第一反射膜（41）、第二反射膜（42）、第三反射膜（43）、第四反射膜（44），相邻的两个反射膜之间的空间成为腔：第一腔（A）、第二腔（B）、第三腔（C），相邻的两个反射膜彼此平行。

优化的，所述InGaAs PIN光电二极管（5）的结构为自上而下的：InGaAs p型接触电极/InP间隔层/InGaAs吸收层/InP n型接触电极。

优化的，所述InGaAs PIN光电二极管（5）最上层的InGaAs p型接触电极上方具有环形p型接触电极，InP n型接触电极上方四周具有一台面，该台面上具有环形n型接触电极

本实用新型的优点在于：加入了光子晶体，实现了光信号宽角度入射，同时，多层介质膜构成的多腔结构滤波器具有更好的平顶陡边窄带频谱响应，提高了通带效果，从而实现了为信道间隔为100GHz的密集波分复用接收提供了一种性能优良的光探测器，同时降低了通信成本，更加有利于与有源/无源光器件的集成。

附图说明

图1为本实用新型用于密集波分复用系统的大张角宽带自准直光探测器的侧面示意图。

图2为本实用新型用于密集波分复用系统的大张角宽带自准直光探测器的俯面示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

请参阅图1及图2所示，本实用新型用于密集波分复用系统的大张角宽带自准直光探测器包括衬底1、光子晶体2、波导3、垂直多层介质膜结构4与InGaAs PIN光电二极管5。

所述衬底1可以是SOI衬底或者是半导体衬底，作为一个具体的例子，所述衬底1采用SOI衬底，该SOI衬底的外延结构是在半绝缘的Si衬底上生长而成的，因此该SOI衬底的结构自下而上为：Si衬底、SiO2层、Si层。

光子晶体2制备在衬底1的前端，光子晶体2的结构为：由三角对称分布的空气柱构成椭圆孔的阵列排布，晶格常数为x，椭圆孔的长轴半径为x1，椭圆孔的短轴半径为x2。作为一个具体的选择，x=704nm，x1=632nm，x2=285nm。