Компоненты волоконно-оптических систем. Белкин М.Е. - 90 стр.

UptoLike

Составители: 

90
Процесс осуществляемого с помощью реального фотодиода
оптико-электрического преобразования может быть представлен
с помощью широко применяемой при моделировании активных и
пассивных элементов электрических схем физической эквива-
лентной схемы. Эквивалентная схема обратно смещенного фото-
диода при приеме слабого оптического сигнала приведена на рис.
51 [13].
На рисунке все элементы схемы имеют физический смысл.
В частности, процесс образования фотоносителей моделируется
генератором тока
I
Ф
с внутренним сопротивлением
R
Д
, соответ-
ствующей наклону обратной ветви вольт-амперной характери-
стики фотодиода. Емкость С
П
определяется емкостью обратно
смещенного
p-n
перехода, сопротивление
R
П
сопротивлением
полупроводника и контактов фотодиода. Понятно, что при высо-
ких модулирующих частотах на характеристику оптико-
электрического преобразования будет оказывать влияние цепь
C
П
R
П
, вызывая ухудшение коэффициента передачи.
Рис. 51. Физическая эквивалентная схема обратно смещенного
фотодиода при приеме слабого сигнала
Для уменьшения этой паразитной емкости в фотодиодах так
же, как и в полупроводниковых лазерах, используют мезаструк-
турный профиль. Пример мезаструктуры высокочастотного
p-i-n
фотодиода с гетеропереходом
InP/InGaAs
и прямой засветкой че-
рез
p
-область приведен на рис. 52, а, с гомопереходом
InGaAs /
InGaAs
и обратной засветкой через
n
-область на рис. 52, б [15].
Свет поступает через прозрачный слой
InP
материала с широ-
кой запрещенной зоной.
                               90

     Процесс осуществляемого с помощью реального фотодиода
оптико-электрического преобразования может быть представлен
с помощью широко применяемой при моделировании активных и
пассивных элементов электрических схем физической эквива-
лентной схемы. Эквивалентная схема обратно смещенного фото-
диода при приеме слабого оптического сигнала приведена на рис.
51 [13].
     На рисунке все элементы схемы имеют физический смысл.
В частности, процесс образования фотоносителей моделируется
генератором тока IФ с внутренним сопротивлением RД, соответ-
ствующей наклону обратной ветви вольт-амперной характери-
стики фотодиода. Емкость СП определяется емкостью обратно
смещенного p-n перехода, сопротивление RП – сопротивлением
полупроводника и контактов фотодиода. Понятно, что при высо-
ких модулирующих частотах на характеристику оптико-
электрического преобразования будет оказывать влияние цепь
CПRП, вызывая ухудшение коэффициента передачи.




 Рис. 51. Физическая эквивалентная схема обратно смещенного
            фотодиода при приеме слабого сигнала

     Для уменьшения этой паразитной емкости в фотодиодах так
же, как и в полупроводниковых лазерах, используют мезаструк-
турный профиль. Пример мезаструктуры высокочастотного p-i-n
фотодиода с гетеропереходом InP/InGaAs и прямой засветкой че-
рез p-область приведен на рис. 52, а, с гомопереходом InGaAs /
InGaAs и обратной засветкой через n-область – на рис. 52, б [15].
Свет поступает через прозрачный слой InP – материала с широ-
кой запрещенной зоной.