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雪崩光电二极管的噪声测试及应用研究

王芳  
【摘要】:雪崩光电二极管因其量子效率高、功耗低、感光灵敏度强、工作频谱范围大、体积小等优点成为了光接收机的理想选择,在光通信中起着举足轻重的作用。而输出信号(电压或电流)中的噪声严重影响着雪崩光电二极管的探测率和灵敏度,降低噪声可提高雪崩光电二极管的性能。降低噪声首先要测试和分析雪崩光电二极管的噪声水平,而且噪声的测试与分析,还可以评估其质量和可靠性,因此对雪崩光电二极管噪声的研究是非常重要的。目前,国内外对于雪崩光电二极管的研究还处于起步阶段,测试方法比较落后,测试器件和研究目的都比较单一,主要是为了优化器件的结构设计,噪声研究较少。为了深入研究雪崩光电二极管的噪声,特别是低频噪声,本文在实验室已有测试系统的基础上建立了其噪声测试系统,并在实际测试和分析的基础上,提出了雪崩光电二极管可靠性的低频噪声表征方法。 本文从国内外对于雪崩光电二极管噪声的测试现状出发,在分析研究雪崩光电二极管的噪声特性基础上,提出了以往噪声测试技术的不足及解决方案,并根据现有实验室设备制定了雪崩光电二极管的噪声测试方案。新的噪声测试技术解决了以往噪声测试中信号功率谱密度频带过窄、数据信息提取不够充分等缺点。根据测试方案,设计了雪崩光电二极管的噪声测试系统,并给出了具体的测试方法。通过噪声测试结果得出了雪崩光电二极管噪声与反偏压之间的关系。提取了老化前后低频噪声的参量,验证了用噪声参量来表征雪崩光电二极管可靠性的可行性。


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