400G相干模块,用的是64G波特率,这两年大家在向600G、800G发展和探索,需要提高到100G波特率,实现800G比特率的传输。
相干接收,住友在他家400G(64G Bd,50GHz)带宽下,做了优化,提升到800G(100G Bd,65GHz)的应用。
用的是MMI结构做接收干涉,InP波导,InP波导型入射的平衡探测器。这是常见的。
局部放大,拆开,400G相干接收探测器和波导结构如下,InP波导,下左浅紫色,进入到右侧探测器, 探测器吸收层InGaAs,是光学吸收层,也是波导的芯层,厚度与InP波导做匹配,损耗小,优化灵敏度。
用于800G,就要提升探测器带宽,
一方面探测器长度缩短,降低PN结电容,提升带宽
第二,减薄探测器吸收层厚度,减小收集载流子的时间,提升带宽。
带来一个隐患,就是吸收层同时也是光场的芯层,减薄,意味着和InP波导光场不匹配,损耗很大,响应度变差,灵敏度劣化。
住友就做了一个新增加的层,下图粉色,P型InGaAs,为什么是用P型InGaAs,在合订本的第697页有图,在反偏电场下,P型InP和P型InGaAs收集空穴的速率不一样,
增加这一层,
首先,吸收层还是很薄,带宽依然很大。
其次,P-InGaAs收集空穴的速度更快,意味着最大的速率短板得到优化,对探测器带宽带来积极因素。
再者,P-InGaAs和吸收层的InGaAs,除了电学作用外,他们的折射率比InP要高,是光场的芯层,与InP波导芯层厚度匹配,耦合损耗小,不用付出牺牲灵敏度的代价。
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