[实用新型]高速微波放大光电探测器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光电探测器，特别是涉及高速微波放大光电探测器。

背景技术

目前市场上普遍使用的探测器均是普通光电探测器，光电探测器的原理是由辐射引起被照射材料电导率发生改变。光电探测器能把光信号转换为电信号。根据器件对辐射响应的方式不同或者说器件工作的机理不同，光电探测器可分为两大类：一类是光子探测器；另一类是热探测器。现有技术中的光电探测器其宽带较窄，噪声大，增益低，规格少等不足。

发明内容

针对上述现有技术中的不足之处，本实用新型旨在提供一种高速微波放大光电探测器，其结构简单，光电混合集成，操作方便，宽带宽，高增益，低噪声，气密性封装且成本低。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案：一种高速微波放大光电探测器，该系统主要包括探测器芯片、光电转换器、放大电路、控制电路与驱动电路，所述探测器芯片输入端连接光信号输入端，探测器芯片输出端连接光电转换器输入端，光电转换器输出端连接放大电路输入端，放大电路输入端连接控制电路输出端，控制电路输出端连接驱动电路输入端，驱动电路输出端连接探测器芯片输入端，所述放大电路输出端输出射频信号，直流电信号接入所述控制电路。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型高速微波放大光电探测器结构设计简单合理，光电混合集成，操作方便，宽带宽，产品质量高，高增益，低噪声，气密性封装且成本低。

附图说明

图1是本实用新型的功能框图；

图2是本实用新型中探测器芯片内部结构示意图。

附图中1.探测器芯片；2.光电转换器；3.放大电路；4.控制电路；5.驱动电路；6.光信号输入端；7.n电极；8.n型InP半导体衬底；9.n型InP缓冲层；10.i型InGaAs吸收层；11.n型InP过渡层；12.III-V族顶层；13.钝化膜层；14.增透过渡薄膜层；15.p型电极金属层；16.绝缘层；17.金属遮光层；18.增透薄膜层；51.掺杂光敏区；52.掺杂保护环。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型主要包括探测器芯片1、光电转换器2、放大电路3、控制电路4与驱动电路5，所述探测器芯片1输入端连接光信号输入端6，探测器芯片1输出端连接光电转换器2输入端，光电转换器2输出端连接放大电路3输入端，放大电路3输入端连接控制电路4输出端，控制电路4输出端连接驱动电路5输入端，驱动电路5输出端连接探测器芯片1输入端，所述放大电路3输出端输出射频信号，直流电信号接入所述控制电路4。

如图2所示，该实用新型所述探测器芯片1主要为InGaAs型探测器芯片，包括外延片与其背面形成欧姆接触的n电极7，所述的外延片自n型InP半导体衬底8上连续生长：

一n型InP缓冲层9；一i型InGaAs吸收层10；一n型InP过渡层11；一n型至少三元以上的III-V族顶层12，所述n型InP过渡层11中心设有一掺杂光敏区51和一掺杂保护环52；位于所述n型InP过渡层11上表面依序设有一钝化膜层13及一增透过渡薄膜层14；该增透过渡薄膜层14的部分表面设有一p型电极金属层15；另一部分设有一绝缘层15；该绝缘层表面设有一金属遮光层17；一增透薄膜层18设于所述金属遮光层17、绝缘层16和掺杂光敏区51上表面。

如图1所示，该实用新型所述放大电路3包括放大部，具备输入放大级和输出级，设置在上述输出级上的第一放大元件及第二放大元件作为推挽电路来动作；

第一电压缓冲器，其输入端连接于上述放大部的输出端，其输出端通过第一相位补偿电容连接于上述第一放大元件的信号输入端，并且通过第二相位补偿电容连接于上述第二放大元件的信号输入端；

以及第二电压缓冲器，其输入端连接于上述放大部的输出端或上述第一电压缓冲器的输出端，其输出端至少通过第三相位补偿电容连接于上述第一放大元件的信号输入端。

如图1所示，在实际的工作中，该高速微波放大光电探测器主要用于50欧姆阻抗匹配的射频连接的数字与模拟应用，该系统由一个InGaAs探测器芯片与低噪声放大器光电混合集成，InGaAs探测器芯片的顺应波长覆盖1000nm至1650nm，模块可以提供带宽12GHz、18GHz两种规格，并且低噪声放大器提供一级13dB与二级23dB两种射频增益，模块由+5V电源供电，气密性封装，采用标准的9/125μm单模光纤输入接口和SMA射频连接器，50Ω阻抗匹配输出接口。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。