ແບນວິດ ແລະ ການຕອບສະໜອງຂອງເຄື່ອງກວດຈັບແສງ

ແບນວິດ ແລະ ການຕອບສະໜອງຂອງເຄື່ອງກວດຈັບແສງ
ເມື່ອເລືອກເຄື່ອງກວດຈັບແສງ InGaAs, ທຸກຄົນຕ້ອງການສະເປັກດຽວກັນ: ແບນວິດສູງກວ່າ 10 GHz ແລະ ການຕອບສະໜອງສູງກວ່າ 0.9 A/W. ຫຼັງຈາກພິກຜ່ານຄູ່ມືຂໍ້ມູນ, ຂ້ອຍພົບວ່າຕົວເລກສອງຕົວນີ້ບໍ່ເຄີຍປາກົດຢູ່ໃນອຸປະກອນດຽວກັນ. ການຕອບສະໜອງແບນວິດສູງແມ່ນພຽງແຕ່ 0.5 A/W ຫຼືຕໍ່າກວ່າ, ແລະ ແບນວິດການຕອບສະໜອງສູງແມ່ນພຽງແຕ່ສອງສາມຮ້ອຍ MHz ເທົ່ານັ້ນ. ນີ້ບໍ່ແມ່ນບັນຫາທາງດ້ານເຕັກນິກກັບຜູ້ຜະລິດ - ແບນວິດ ແລະ ການຕອບສະໜອງແມ່ນຂັດແຍ້ງກັນໂດຍທຳມະຊາດໃນຟີຊິກ, ແລະ ທ່ານບໍ່ສາມາດມີມັນທັງສອງທາງໄດ້.
ແບນວິດ ແລະ ການຕອບສະໜອງ ແມ່ນຄວາມຂັດແຍ້ງທາງກາຍະພາບທີ່ມີຢູ່, ເຊິ່ງມີຮາກຖານຢູ່ໃນພາລາມິເຕີທີ່ສຳຄັນຂອງຄວາມໜາຂອງຊັ້ນດູດຊຶມ. ການເພີ່ມຄວາມໜາຂອງຊັ້ນດູດຊຶມສາມາດປັບປຸງປະສິດທິພາບດ້ານຄວອນຕຳ (ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການຕອບສະໜອງເພີ່ມຂຶ້ນ), ແຕ່ມັນຈະຍືດເວລາການຂົນສົ່ງຂອງຕົວນຳປະຈຸ (ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ແບນວິດຫຼຸດລົງ); ໃນທາງກັບກັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ໃນການອອກແບບເຄື່ອງກວດຈັບແສງ PIN ມາດຕະຖານ, ທັງສອງບໍ່ສາມາດບັນລຸໄດ້ພ້ອມໆກັນ ແລະ ຕ້ອງມີປະນີປະນອມ.
ແຜນການພັດທະນາອຸດສາຫະກໍາ:
ບົດຄວາມນີ້ແນະນຳວິທີແກ້ໄຂທາງເທັກໂນໂລຢີລະດັບສູງສາມຢ່າງທີ່ມີຈຸດປະສົງເພື່ອທຳລາຍຄວາມຂັດແຍ້ງນີ້:
ເຄື່ອງກວດຈັບປະເພດຄື້ນນຳທາງ (WGPD): ແຍກທິດທາງການແຜ່ກະຈາຍຂອງແສງອອກຈາກທິດທາງການລອຍຂອງຕົວນຳປະຈຸ, ແລະສາມາດບັນລຸແບນວິດສູງ (>40 GHz) ແລະ ການຕອບສະໜອງສູງ (>0.9 A/W) ພ້ອມໆກັນ, ແຕ່ຂະບວນການດັ່ງກ່າວມີຄວາມສັບສົນ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ.
ເຄື່ອງກວດຈັບແສງຂົນສົ່ງພາຫະນະທາງດຽວ (UTC-PD): ໂດຍການໃຊ້ພຽງແຕ່ເອເລັກຕຣອນຄວາມໄວສູງສຳລັບການດຣິຟ, ກຳຈັດຂໍ້ຈຳກັດເວລາການຂົນສົ່ງຂອງຮູຄວາມໄວຕ່ຳ, ມັນສາມາດບັນລຸແບນວິດສູງຫຼາຍ (>100 GHz) ແລະ ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປໃນການສື່ສານຄວາມໄວສູງ ແລະ ສະໜາມເທຣາເຮີດ.
ເຄື່ອງກວດຈັບແສງທີ່ປັບປຸງໃຫ້ທັນສະໄໝ (RCE): ການໃຊ້ຊ່ອງສະທ້ອນແສງແບບ optical ເພື່ອເພີ່ມການດູດຊຶມແສງພາຍໃນຊັ້ນດູດຊຶມບາງໆ, ມັນສາມາດປັບປຸງປະສິດທິພາບ quantum ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາແບນວິດສູງ, ແຕ່ແບນວິດປະຕິບັດການ (ຊ່ວງ spectral) ແມ່ນແຄບຫຼາຍ.
ຂໍ້ແນະນຳສຳລັບການເລືອກໂຄງການ:
ໃຫ້ຄວາມຊັດເຈນກ່ຽວກັບລຳດັບຄວາມສຳຄັນຂອງຄວາມຕ້ອງການ: ກ່ອນອື່ນໝົດ, ກຳນົດຄວາມຕ້ອງການແບນວິດຂັ້ນຕ່ຳສຳລັບເຄື່ອງກວດຈັບແສງໂດຍອີງໃສ່ແບນວິດສັນຍານຂອງລະບົບ (ດ້ວຍຂອບເຂດ 3 ເທົ່າ), ແລະຈາກນັ້ນເລືອກຮູບແບບທີ່ມີການຕອບສະໜອງສູງສຸດພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂນີ້.
ໃຫ້ເອົາໃຈໃສ່ກັບຕົວຊີ້ວັດລະດັບລະບົບ: ເມື່ອປະເມີນເຄື່ອງກວດຈັບແສງ, ຄວນເອົາໃຈໃສ່ກັບພະລັງງານທຽບເທົ່າສຽງລົບກວນ (NEP) ແລະ ຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງລະບົບ, ບໍ່ພຽງແຕ່ການຕອບສະໜອງເທົ່ານັ້ນ, ເພາະວ່າການຕອບສະໜອງສູງອາດຈະມາພ້ອມກັບສຽງລົບກວນສູງ.
ພິຈາລະນາເຄື່ອງກວດຈັບແສງ APDໃນສະຖານະການພະລັງງານຕໍ່າ: ເມື່ອພະລັງງານແສງຕົກกระทบຕໍ່າຫຼາຍ (ເຊັ່ນ <-30 dBm), ການເພີ່ມກຳລັງພາຍໃນຂອງໂຟໂຕໄດໂອດ avalanche (ເຄື່ອງກວດຈັບໂຟໂຕໄດໂອດ APD) ສາມາດໃຊ້ເພື່ອຊົດເຊີຍການຂາດການຕອບສະໜອງ, ແຕ່ຄວນເອົາໃຈໃສ່ກັບສຽງລົບກວນທີ່ເກີນຂອງມັນ.
ການເລືອກ WGPD ທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການສູງ ແລະ ງົບປະມານສູງ: ເມື່ອລະບົບຕ້ອງການທັງແບນວິດສູງ (>20 GHz) ແລະ ການຕອບສະໜອງສູງ (>0.8 A/W), ເຄື່ອງກວດຈັບ PIN ມາດຕະຖານບໍ່ສາມາດຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການໄດ້, ແລະ ເຄື່ອງກວດຈັບປະເພດຄື້ນນຳທາງ (WGPD) ຄວນພິຈາລະນາໂດຍກົງ.
ສະຫຼຸບ:
ການແລກປ່ຽນຄວາມຕອບສະໜອງແບນວິດຂອງມາດຕະຖານເຄື່ອງກວດຈັບແສງ PINເປັນຂໍ້ຈຳກັດທາງດ້ານຮ່າງກາຍທີ່ມີຢູ່. ເພື່ອທີ່ຈະຜ່ານຜ່າມັນໄປໄດ້ຢ່າງແທ້ຈິງ, ຕ້ອງມີນະວັດຕະກໍາໃນໂຄງສ້າງອຸປະກອນເພື່ອແຍກເສັ້ນທາງການດູດຊຶມແສງອອກຈາກເສັ້ນທາງການຂົນສົ່ງຂອງຕົວນຳ. ວິທີແກ້ໄຂລະດັບສູງມີປະສິດທິພາບດີເລີດແຕ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ, ສະນັ້ນໃນການປະຕິບັດດ້ານວິສະວະກຳ, ມັນຍັງຈຳເປັນຕ້ອງປະນີປະນອມລະຫວ່າງສະຖານະການການນຳໃຊ້ສະເພາະ, ຄວາມຕ້ອງການດ້ານປະສິດທິພາບ, ແລະງົບປະມານ.