Bandwidth နှင့် Responsivityဓာတ်ပုံရှာဖွေကိရိယာ
ရွေးချယ်တဲ့အခါInGaAs အလင်းရှာဖွေကိရိယာလူတိုင်းက တူညီတဲ့ သတ်မှတ်ချက်တွေကို လိုချင်ကြတယ်- 10 GHz အထက် bandwidth နဲ့ 0.9 A/W အထက် responsivity။ data manual ကို လှန်ကြည့်ပြီးတဲ့နောက် ဒီဂဏန်းနှစ်ခုဟာ device တစ်ခုတည်းမှာ မပေါ်ဘူးဆိုတာ ကျွန်တော် တွေ့ရှိခဲ့ပါတယ်။ bandwidth responsiveness မြင့်မားတာက 0.5 A/W ဒါမှမဟုတ် ဒီထက်နည်းပြီး မြင့်မားတဲ့ responsiveness bandwidth က MHz ရာဂဏန်းအနည်းငယ်သာ ရှိပါတယ်။ ဒါက ထုတ်လုပ်သူနဲ့ နည်းပညာပိုင်းဆိုင်ရာ ပြဿနာမဟုတ်ပါဘူး - bandwidth နဲ့ responsiveness ဟာ ရူပဗေဒမှာ သဘာဝအတိုင်း ဆန့်ကျင်ဘက်ဖြစ်ပြီး နှစ်ခုစလုံးကို မရနိုင်ပါဘူး။
Bandwidth နှင့် responsivity တို့သည် absorption layer thickness ၏ အရေးပါသော parameter တွင် အခြေခံထားသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဆန့်ကျင်ဘက် သဘောတရားများ ဖြစ်သည်။ absorption layer ၏ အထူကို တိုးမြှင့်ခြင်းသည် quantum efficiency ကို တိုးတက်စေနိုင်သည် (ထို့ကြောင့် responsivity ကို မြှင့်တင်ပေးသည်)၊ သို့သော် charge carrier များ၏ transit time ကို ရှည်စေသည် (ထို့ကြောင့် bandwidth ကို လျော့ကျစေသည်)။ ထို့ကြောင့် standard PIN photodetector ၏ ဒီဇိုင်းတွင် နှစ်ခုစလုံးကို တစ်ပြိုင်နက်တည်း မရရှိနိုင်ဘဲ ညှိနှိုင်းမှုတစ်ခု ပြုလုပ်ရမည်ဖြစ်သည်။
စက်မှုလုပ်ငန်းတိုးတက်မှုအစီအစဉ်-
ဤဆန့်ကျင်ဘက်အခြေအနေကို ချိုးဖျက်ရန် ရည်ရွယ်သည့် အဆင့်မြင့်နည်းပညာဆိုင်ရာ ဖြေရှင်းချက်သုံးခုကို ဆောင်းပါးတွင် မိတ်ဆက်ပေးထားပါသည်။
Waveguide အမျိုးအစား detector (WGPD): အလင်း၏ ပျံ့နှံ့သွားသော ဦးတည်ရာကို charge carrier များ၏ drift direction မှ ခွဲထုတ်ပြီး bandwidth မြင့်မားခြင်း (>40 GHz) နှင့် responsivity မြင့်မားခြင်း (>0.9 A/W) ကို တစ်ပြိုင်နက်တည်း ရရှိနိုင်သော်လည်း လုပ်ငန်းစဉ်သည် ရှုပ်ထွေးပြီး ကုန်ကျစရိတ် မြင့်မားသည်။
Unidirectional Carrier Transport photodetector (UTC-PD): မြန်နှုန်းမြင့် အီလက်ထရွန်များကိုသာ drift အတွက် အသုံးပြုပြီး မြန်နှုန်းနိမ့် holes များ၏ transit time ကန့်သတ်ချက်ကို ဖယ်ရှားပေးခြင်းဖြင့် ၎င်းသည် အလွန်မြင့်မားသော bandwidth (>100 GHz) ကို ရရှိနိုင်ပြီး မြန်နှုန်းမြင့် ဆက်သွယ်ရေးနှင့် terahertz နယ်ပယ်များတွင် အသုံးများသည်။
Resonant cavity enhanced photodetector (RCE): ပါးလွှာသော absorption layer အတွင်း အလင်းစုပ်ယူမှုကို မြှင့်တင်ရန် optical resonant cavity ကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့်၊ ၎င်းသည် bandwidth မြင့်မားစွာ ထိန်းသိမ်းထားစဉ်တွင် quantum efficiency ကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်သော်လည်း operating bandwidth (spectral range) မှာ အလွန်ကျဉ်းမြောင်းပါသည်။
ပရောဂျက်ရွေးချယ်မှုအတွက် အကြံပြုချက်များ-
လိုအပ်ချက်များ၏ ဦးစားပေးမှုကို ရှင်းလင်းစွာဖော်ပြပါ- ပထမဦးစွာ၊ စနစ်အချက်ပြ bandwidth (အနားသတ် ၃ ဆဖြင့်) ပေါ်အခြေခံ၍ photodetector အတွက် အနည်းဆုံး bandwidth လိုအပ်ချက်ကို ဆုံးဖြတ်ပြီးနောက် ဤအခြေအနေအောက်တွင် အမြင့်ဆုံးတုံ့ပြန်မှုရှိသော မော်ဒယ်ကို ရွေးချယ်ပါ။
စနစ်အဆင့်ညွှန်ပြချက်များကို အာရုံစိုက်ပါ- ဓာတ်ပုံရှာဖွေကိရိယာကို အကဲဖြတ်သည့်အခါ တုံ့ပြန်မှုမြင့်မားခြင်းသည် ဆူညံသံမြင့်မားခြင်းနှင့် တွဲဖက်နိုင်သောကြောင့် တုံ့ပြန်မှုတစ်ခုတည်းမဟုတ်ဘဲ ဆူညံသံညီမျှပါဝါ (NEP) နှင့် စနစ်အာရုံခံနိုင်စွမ်းကို အာရုံစိုက်သင့်သည်။
စဉ်းစားကြည့်ပါAPD အလင်းရှာဖွေကိရိယာပါဝါနည်းသောအခြေအနေများတွင်- ဖြစ်ပေါ်သောအလင်းပါဝါအလွန်နည်းသောအခါ (ဥပမာ <-30 dBm ကဲ့သို့)၊ avalanche photodiode (APD photodetector) ၏ internal gain ကို တုံ့ပြန်မှုမရှိခြင်းကို ပြန်လည်ဖြည့်ဆည်းရန်အသုံးပြုနိုင်သော်လည်း ၎င်း၏ အလွန်အကျွံဆူညံသံကို အာရုံစိုက်သင့်သည်။
လိုအပ်ချက်မြင့်မားပြီး ဘတ်ဂျက်မြင့်မားသော WGPD ကိုရွေးချယ်ခြင်း- စနစ်သည် bandwidth မြင့်မားခြင်း (>20 GHz) နှင့် responsivity မြင့်မားခြင်း (>0.8 A/W) နှစ်မျိုးလုံးလိုအပ်သည့်အခါ၊ စံ PIN detector များသည် လိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီမှုမရှိနိုင်သောကြောင့် waveguide type detector (WGPD) ကို တိုက်ရိုက်ထည့်သွင်းစဉ်းစားသင့်သည်။
နိဂုံးချုပ်:
စံသတ်မှတ်ချက်၏ bandwidth responsivity အပေးအယူလုပ်ခြင်းPIN ဓာတ်ပုံရှာဖွေကိရိယာသည် မွေးရာပါ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းကို အမှန်တကယ် ဖောက်ထွက်ရန်အတွက် အလင်းစုပ်ယူမှုလမ်းကြောင်းကို သယ်ဆောင်သူ သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးလမ်းကြောင်းမှ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ခွဲထုတ်ရန် စက်ပစ္စည်းဖွဲ့စည်းပုံတွင် ဆန်းသစ်တီထွင်မှု လိုအပ်ပါသည်။ အဆင့်မြင့် ဖြေရှင်းချက်များသည် အလွန်ကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော်လည်း ကုန်ကျစရိတ်များသောကြောင့် အင်ဂျင်နီယာလက်တွေ့တွင် သီးခြားအသုံးချမှု အခြေအနေများ၊ စွမ်းဆောင်ရည် လိုအပ်ချက်များနှင့် ဘတ်ဂျက်များအကြား ညှိနှိုင်းရန် လိုအပ်နေဆဲဖြစ်သည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၆ ခုနှစ်၊ ဧပြီလ ၁၃ ရက်