雪崩光电二极管应用特性的仿真研究

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------雪崩光电二极管应用特性的仿真研究席兵胡章芳（巫庆邮电大学．ｐ＿ｑＪｉＩ，重庆．４０００６５）摘要：本文提出了一种雪崩光电二极管（ＡＰＤ）应用特性的仿真研究方法，这种方法将ＡＰＤ的应用特性及其在数字光纤通信中的应用结合起来，建立了全数字仿真系统，利用该系统完成了ＡＰＤ的噪声和倍增因子对数字光通信系统接收质量的影响的模

2、拟，得到了相应的图形结果和数字结果，并通过优化工具箱实现了对ＡＰＤ最佳倍增因子的提取．仿真结果表明该方法的有效性和准确性非常明显，具有一定的实用价值．关键词：雪崩光电二极管；噪声特性：倍增因子；仿真ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｔｕｄｙｏｆｔｈｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆＳｉｌｉｃｏｎＡｖａｌａｎｃｈｅＰｈｏｔｏｄｉｏｄｅＢｉｎｇＸｉ（ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＺｈａｎｇｆａｎｇ，ＨｕｕｎｉｖｅｒｓｉＩｙｏｆＰｏｓｔｓａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍ帅ｉｃａｔｉｏｎｓ，ＣｈｏｎｇｑｉＩｘｇ，４０００６

3、５）——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｔｕｄｙｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆａｖａｌａｎｃｈｅｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ（ＡＰＤ），ｉａｎｄ－ｉｔｉｎｔｅｇ

4、ｒａｔｅｓｂｏｔｈｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＡＰＤａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｄｉｇｉｔａｌｆｉｂｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．ＵｓｉｎｇｔｈｅＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ。ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｎｏｉｓｅａｎｄｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｏｆＡＰＤｔｏｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｄｉｇｉｔａｌｆｉｂｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｓｔｕｄｉｅｄ，ｔｈｅｆｉｇｕｒｅａｎｄｎｕｍｂｅｒｒｅｓｕｌｔｓｇｏｏｄａｇｒｅ

5、ｅｍｅｎｔＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｏａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ，．ａｎｄｕｓｉｎｇｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｍｉｏｎｔｏｏｌｂｏｘｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍＡＰＤｇａｉｎｉｓｆｉｎｄ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｔｈｅｔｈｅｏｒｙａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｈｏｗｔｈａ——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------

6、------------ｔｏｕｒｍｅｔｈｏｄｉｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅ．ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＡｖａｌａｎｃｈｅＰｈｏｔｏｄｉｏｄｅ；ＮｏｉｓｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ：ＭｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎＦａｃｔｏｎ１引言ＡＰＤ是一种具有内增益能力的探测器，具有很高为此，本文利用ｏｐｔｉｓｙｓｔｅｍ仿真软件，对ＡＰＤ的噪声雨倍增因子的应用特性进行仿真研究。，２的灵敏度，被广泛地应用在超高速光通信、信号处理、测量和传感系统中：ＡＰＤ是现代高比特速率光通信系统测量波段范围宽以及在近红外波段有较高灵敏度等一系列的优点

7、Ｉｌ】，在弱光场测量、光子计数等相关领域中得到广泛应用【２～ｌ：目前以ｌｎＧａＡｓ制作的ＡＰＤ已作为高灵敏ＡＰＤ介绍光电探测器是将光信号转变为电信号的器件。在半广泛使用的光电探测器：ＡＰＤ以其体积小、工作电压低、．导体光电探测器中，入射光予激发出的光生载流予在外——————————————————————————————————————-------------------------------------------------------------------------------------

8、-----------加偏压下进入外电路后，形成可测量的光电流。ＰＩＮ－光电二极管即使在最大的响应度下，一个光予最多也岁｛能产生一对电予一空穴对，是一种无内部增益的器件。而ＡＰＤ的工作原理是基于电离碰掩效应，在一定的条件下。被加速的电子和空穴获得足够的能量，能够与品格碰撞产度、高响应度的光电探测器在光纤传感等领域广泛使用，并占据了主导地位；由于ＡＰＤ具有较高的内增益，其探测灵敏度比ＰＩＮ型光二极管高的特点，因此ＡＰＤ光电探测器是目前１．０６