具有低光背反射的高速高响应度非对称波导光电二极管
High-Speed and High-Responsivity Asymmetric Waveguide Photodiode with Low Optical Back-Reflection
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中文总结 AI 辅助
该研究提出一种非对称角反射器UTC-WGPD，通过非中心光束耦合实现低光背反射，突破带宽-响应度权衡，在1550nm下获275GHz带宽等性能，适用于亚太赫兹收发器与密集光子集成。
中文摘要 AI 辅助
本文通过数值模拟验证了一种非对称角反射器单渡越载流子波导光电二极管（UTC-WGPD），其可同时抑制光背反射并突破带宽-响应度的权衡关系。非中心光束耦合引入几何不对称性以消除回反射，同时保持高效光捕获。三维光电模拟显示，在1550nm波长下，15μm²的器件具有275GHz的3dB带宽、0.68A/W的响应度（对应54.5%的量子效率）和-29dB的背反射，实现了150GHz的带宽效率乘积。该设计为亚太赫兹收发器和密集光子集成提供了可扩展、低反射的探测方案。
英文摘要
We numerically demonstrate an asymmetric corner-reflector uni-traveling-carrier waveguide photodiode (UTC-WGPD) that simultaneously suppresses optical back-reflection and breaks the bandwidth-responsivity trade-off. Off-center beam coupling introduces geometric asymmetry to eliminate retroreflection while maintaining efficient light trapping. 3D optoelectronic simulations reveal that at 1550 nm, a 15-μm^2 device exhibits a 275-GHz 3-dB bandwidth, 0.68-A/W responsivity (54.5% quantum efficiency), and -29-dB back-reflection, achieving a 150-GHz bandwidth-efficiency product. This design offers a scalable, low-reflection detection scheme for sub-terahertz transceivers and dense photonic integration.
发表机构
- Yongjiang Laboratory（甬江实验室）
- Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。
