• 제목/요약/키워드: avalanche photodiode

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무선 광파이버 네트웍(RoF)을 위한 APD 광전 믹싱검파의 주파수 특성 (Frquency Characteristics of Electronic Mixing Optical Detection using APD for Radio over Fiber Network)

  • 최영규
    • 전기학회논문지
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    • 제58권7호
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    • pp.1386-1392
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    • 2009
  • An analysis is presented for super-high-speed optical demodulation by an avalanche photodiode(APD) with electric mixing. A normalized gain is defined to evaluate the performance of the optical mixing detection. Unlike previous work, we include the effect of the nonlinear variation of the APD capacitance with bias voltage as well as the effect of parasitic and amplifier input capacitance. As a results, the normalized gain is dependent on the signal frequency and the frequency difference between the signal and the local oscillator frequency. However, the current through the equivalent resistance of the APD is almost independent of signal frequency. The mixing output is mainly attributed to the nonlinearity of the multiplication factor. We show also that there is an optimal local oscillator voltage at which the normalized gain is maximized for a given avalanche photodiode.

광전(光電)센서를 활용한 핀홀의 영상검출시스템 (Image Detecting System for Pinhole with Photoelectric Sensors)

  • 강민구;조문신;전종서
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.17-22
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    • 2012
  • 본 논문에서는 APD(Avalanche photodiode)센서와 LED조명 및 광섬유 도파관(Fiber optic waveguide)를 이용한 광전((光電, Photoelectric) 영상 검출시스템을 제안한다. 제안한 핀홀(Pinhole) 검출시스템은 100미크론의 핀홀을 1,000mpm(meter per minute)의 속도로 검출할 수 있다. 아울러, 영상검출 알고리듬을 통해 검출된 핀홀의 위치와 크기 별로 분류할 수 있는 SQL기반의 DB결과를 분석함으로서 영상검출시스템의 검출성능이 개선되었다.

애벌란치형 광검출기 설계 및 제작 기술 (Design and Fabrication Technologies of Avalanche Photodiode for Optical Communication)

  • 박찬용;강승구;신명훈;주흥로
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.164-165
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    • 2001
  • 애벌란치형 광검출기(Avalanche Photodiode; APD)는 내부 이득을 갖고 있어 수신감도가 좋고 고속 동작이 가능하여 광통신에 있어서 매우 중요한 소자이다. 초기에는 공정의 용이성 등으로 인해 Ge을 소재로 하는 APD가 많이 사용되었으나 1.55 $\mu\textrm{m}$ 파장에서 광흡수 특성이 좋지 않고 전자와 정공의 이온화 계수비가 거의 같아 GB Product이 낮으므로 점차 이들 특성이 우수한 InP/InGaAs APD가 사용되었다. InGaAs는 밴드갭은 Ge보다 크지만 직접천이형 밴드구조를 갖기 때문에 1.67 $\mu\textrm{m}$까지 광흡수 특성이 좋고 소수캐리어의 이동도가 높아 고속동작에 유리하다. (중략)

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대면적 APD를 이용한 LADAR용 광대역 광수신기 (Wideband Receiver Module for LADAR Using Large Area InGaAs Avalanche Photodiode)

  • 박찬용;김덕봉;김충환;권용준;강응철;이창재;최순규;라종필;고진신
    • 한국광학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-8
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    • 2013
  • 본 논문에서는 3차원 영상을 위한 LADAR(LAser Detection And Ranging)용 광검출기 모듈을 설계-제작하고 그 특성을 측정한 결과를 보고한다. 광검출기 모듈은 광파이버 어레이와 접속될 수 있도록 200 um 직경을 갖는 InGaAs APD(Avalanche Photodiode)로 설계-제작하였으며, 선형모드 동작 특성을 만족하도록 TIA(Trans-impedance Amplifier)를 설계-제작하였다. 광검출기 모듈을 구성하는 핵심부품들은 12개의 lead pin을 갖는 TO8 상에 집적되었으며, 집적에 필요한 APD 서브마운트 및 TIA 회로 등을 자체적으로 설계-제작하여 사용하였다. 제작한 광검출기 모듈은 450 ps의 rising time과 780 MHz의 대역폭 특성을 보였으며, 0.8 mV 이하의 잡음 특성과, 150 nW의 MDS(Minimum Detectable Signal) 신호 크기에 대해 15 이상의 신호대 잡음비(SNR)를 보임으로써 설계한 모든 특성을 만족하였는데, 이는 저자들이 아는 한 200 um 직경의 대면적 InGaAs APD를 이용한 광수신기에서 가장 우수한 특성을 나타낸 것이다.

수광영역의 식각을 통한 단일확산 공정의 고속 평판형 InP/InGaAs 10Gb/s 광 검출기의 신뢰성 (High-Speed, High-Reliability Planar-Structure InP/InGaAs Avalanche Photodiodes for 10Gb/s Optical Receivers with Recess Etching)

  • 정지훈;권용환;현경숙;윤일구
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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    • pp.1022-1025
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    • 2002
  • This paper presents the reliability of planar InP/InGaAs avalanche photodiodes (APD's) with recess etching, which is very crucial for the commercial 10-Gb/s optical receiver application. A versatile design for the planar InP/InGaAs APD's and bias-temperature tests to evaluate long-term reliability at temperature from 200 to $250^{\circ}C$. The reliability is examined by accelerated life tests by monitoring dark current and breakdown voltage. The lifetime of the APD's is estimated by a degradation activation energy. Based on the test results, it is concluded that the planar InP/InGaAs APD's with recess etching shows the sufficient reliability for practical 10-Gb/s optical receivers.

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Optimization of charge and multiplication layers of 20-Gbps InGaAs/InAlAs avalanche photodiode

  • Sim, Jae-Sik;Kim, Kisoo;Song, Minje;Kim, Sungil;Song, Minhyup
    • ETRI Journal
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    • 제43권5호
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    • pp.916-922
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    • 2021
  • We calculated the correlation between the doping concentration of the charge layer and the multiplication layer for separate absorption, grading, charge, and multiplication InGaAs/InAlAs avalanche photodiodes (APDs). For this purpose, a predictable program was developed according to the concentration and thickness of the charge layer and the multiplication layer. We also optimized the design, fabrication, and characteristics of an APD for 20 Gbps application. The punch-through voltage and breakdown voltage of the fabricated device were 10 V and 33 V, respectively, and it was confirmed that these almost matched the designed values. The 3-dB bandwidth of the APD was 10.4 GHz, and the bit rate was approximately 20.8 Gbps.

고속 광통신 시스템을 위한 다중양자우물구조의 애벌런치 광다이오드의 설계 및 제작 (An InGaAs/InAlAs multi-quantum well (MQW) avalanche photodiode (APD) with a spacer layer showing low dark current and high speed)

  • 김성준;김문정
    • 한국광학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.440-444
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    • 1996
  • 10Gbps급 이상의 광통신에 적합한 성능을 가지는 InAlAs/InGaAs 다중양자우물 구조(MQW) 애벌런치 광다이오드(APD)를 제작하였다. 본 논문에서는 MBE로 성장된 에피구조에서 높은 농도로 도핑된 field butter layer의 Be dopant의 다중양자우물 구조로의 indiffusion이 소자의 암전류 특성과 이득 특성에 이치는 영향을 분석하였다. Be의 indiffusion은 작은 양으로도 소자의 특성에 큰 영향을 끼칠 수 있음이 보여졌으며 spacer layer를 삽입함으로써 높은 대역폭을 유지하면서 낮은 암전류 특성을 나타내는 소자를 제작함으로써 space layer의 삽입이 indiffusion의 영향을 효과적으로 막을 수 있음을 보였다.

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