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采用平衡探测器能够改善接收机的灵敏度，相比IM/DD通信方式，可以达到接近散粒噪声极限的高性能， [3, 4]。 平衡探测器作为相干光通信系统的核心器件，与普通的单探测器构成的接收机相比具有两个重要的优点：(1)有效的抑制了本振LD的过剩强度噪声（EIN）和放大自发辐射噪声（ASE），在同等热噪声和暗电流作用下，接收灵敏度可以提高20dB以上，因此也增加了光信号的无中继传输距离，通过提高本振光功率可以使灵敏度进一步接近量子极限,更能够通过后续的数字信号处理算法有效补偿光在传输中的各种损伤；（2）充分利用了本振LD的能量。抑制直流分量，并最大限度地提高信号光。此外，平衡探测有着优良的波长选择性，平衡探测器可以使频分复用系统的波长间隔大大缩小，可用于信道间隔减小至100MHz光频分复用技术，实现多信道复用，有效使用带宽[5] 由于相干检测技术不受调制方式影响，平衡探测器在高速数字通信系统上的应用也逐渐引起了人们的兴趣，可以应用于基于稳定、可靠的链路性能的新的调制码型技术，例如差分相移键控(QPSK)、差分正交相移键控（DQPSK）等。在数字通信系统中，这种相位敏感的编码和传输技术将成为一种趋势，检测灵敏度和频谱效率是这种趋势的关键所在。平衡探测器是这种新型相位敏感的编码和传输的关键器件。。 * 光电探测器的性能提高在很大程度上帮助了光通信系统向高速、大容量、低成本方向的发展。光通信正朝着高速、超高速光纤传输、超大容量的WDM、OTDM以及全光网等方向蓬勃发展。但这些系统的实现还必须依赖于光电子技术的进步，依赖于光电子器件的改良和性能优化。作为WDM系统解复用接收部分（光接收机）中的关键器件即半导体光电探测器，器件的进步可能带来光纤通信革命性的变化。 目前光通信正在向高速、大容量、低成本方向迅速发展.光通信系统中,光收模块起着重要作用,它把接收到的光信号转换成电信号, 其中发挥主要作用的是光电探测器.光电探测器是一种把光辐射信号(光能量)转变为电信号(电能量)的器件, 其工作原理是基于光辐射与物质的相互作用所产生的光电效应。 * 学过半导体物理的同学都知道，一个简单的pn结就可以做成一个光探测器PIN 光电二极管优越性在于具有较厚的 I 层, 因此使得结电容变小; 耗尽电场厚度增加,增大了对光吸收和光变换区域,使得量子效率得以提高,同时增加了波长灵敏度,其响应范围大致在0. 4~ 1. 1 um。 但是I层厚度的增加, 极大程度上影响了光探测器的响应速率,因此PIN 型光电探测器不适宜在长距离、高速率通信系统中应用. * 雪崩光电二极管( APD)是一种利用较高的偏压加速光子激发出的电子空穴对, 碰撞出二次电子空穴对,形成光电流倍增的器件.雪崩二极管APD具有较高的量子效率、较高的响应、有倍增效应。 雪崩二极管的信噪比与倍增因子成正比,但是倍增因子跟温度影响非常紧密, 因此在雪崩二极管应用中必须加入温控温度补偿电路.当现代光通信电路中需要更高的速率如超过 20Gb/s的大容量时, PIN光电探测器和普通雪崩二极管突出了明显的不足[7]。 在二极管倍增区引入超晶格和量子阱后, 电子离化率 A提高, 由于 A远大于空穴离化率B,倍增噪声明显下降,同时增加了增益带宽积.再通过背照式倒装结构, 使APD性能得到全面改善。 * WGPD的原理是入射光先耦合进一段光波导，然后边入射进探测器的吸收层。这样入射光可以更充分的被吸收，内量子效率增大。同时可以减小吸收层的厚度，使器件的响应速度提高。但由于WGPD是边入射，它的耦合效率一般较低。比如一个响应速度为50GHz的WGPD,它的吸收层厚度必须低于0.6um以满足渡越时间要求，然而一个透镜或半球形端面也只能将光束汇聚成直径1um以上的光斑，因而耦合效率不高，也导致外量子效率受影响。 为提高外量子效率，WGPD可以在入射波导前加一 段契型波导来增大光波导水平方向的受光面积 * 在器件的底部和顶部设计DBR ( distributed bragg reflector) .这种DBR反射镜在结构上包括低折射率和高折射率的 2 种材料,二者交替生长,每层厚度满足在半导体中入射光波长的1/ 4. 这种谐振腔结构的探测器在满足速率要求前提下,吸收层厚度可以做得很薄,而且电子在经过多次反射后,量子效率增加。恰当的控制反射率可以获得最大的量子效率，当R1=0.7,R2=0.95时，用一个InGaAs吸收层获得了82%的量子效率。 中科院半导体所[12]提出了波导共振增强型光电探测器这种新型探测器结构.该器件主要由 2个介质布拉格反射镜和波导吸收区构成, 器件尺寸较传统波导型探测器大为减小, 吸收区的长度不受SiGe临界厚度的限制,实现了量子效率和响应速度优化。 但是RCE- PD中带宽效率积受到材料特性的限