APD+接收组件的特性研究

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1、河北工业大学硕士学位论文APD接收组件的特性研究姓名：李艳华申请学位级别：硕士专业：物理电子学指导教师：陈国鹰2010-12河北工业大学硕士学位论文APD接收组件的特性研究摘要雪崩光电二极管组件具有内部增益、宽带宽的优点，作为接收机中的核心器件常被用在高速光纤通信系统中。雪崩光电二极管组件的性能直接决定着接收机的性能，影响着通信距离、中继站的个数以及信号传输过程中的误码个数，因此有必要对其进行研究分析。文章首先介绍了雪崩光电二极管（APD）光接收组件的国内外发展现况以及论文的研究意义，阐述了APD的

2、结构、工作原理及种类，并分析说明了组件中应用的放大器种类及其优缺点；然后详细讨论了APD接收组件特征参数及其影响因素，理论上分析了直流光、暗电流对组件的灵敏度的影响，并搭建了接收组件性能测试系统，以便对接收组件性能进行测试分析；最后运用搭建的测试系统设计并进行了温度实验，老化实验以及灵敏度实验。温度实验结果表明，温度对击穿电压的影响成线性变化，影响因子大约是0.054V/℃，对暗电流的影响成指数变化。老化实验结果表明，器件在老化前后的电参数和光参数没有明显变化，器件的可靠性高。通过灵敏度实验我们得出

3、，暗电流越小，组件的灵敏度值越小。经实验测得当负载电阻在49.8Ω时实现了输出电阻和传输线的匹配，灵敏度值为-32.01dBm,组件能探测到的光功率值为0.63uw。关键词：雪崩光电二极管,灵敏度,温度,噪声iAPD接收组件的特性研究ANALYSISOFTHECHARACTERISTICSOFAPDRECEIVINGASSEMBLYABSTRACTAPDreceivingassemblyisoftenusedasakeydeviceofthereceiverinhigh-speedopticalfi

4、bercommunicationsystemsduetoitsadvantagesofinternalgainandwidebandwidth.PerformancesofAPDdirectlydeterminetheperformancesofthereceiver,suchasthelengthofthecommunicationdistance,thenumberofrelaystationsandthesizeofthebiterrorrateofsignaltransmission.Thu

5、stheanalysisofthecharacteristicofAPDreceivingassemblyisnecessary.Firstly,thecurrentdevelopmentsituationofAPDopticalreceiverassemblyathomeandabroadwasintroduced,aswellasthebackgroundandsignificanceofthisstudy.Thestructures,working-principleandtypesofAPD

6、weredescribed,andtheadvantagesanddisadvantagesofdifferenttrans-impedanceamplifierswereanalyzedtoo;Secondly,thespecificparametersandtheirinfluencefactorsoftheAPDreceivingassemblywerediscussedindetail.Theinfluenceofirradianceanddarkcurrentonthesensitivit

7、yofAPDwasanalyzedtheoretically.Furthermore,wedesignedandbuiltthetestingsystemfortestingthecharacteristicsofthereceivingassembly.Finally,thetemperaturetest,acceleratedagingtestandsensitivitytestwerecarriedoutbaseonthetestingsystem.Theresultsoftemperatur

8、etestshowedthattheinfluenceoftemperatureonthebreakdownvoltagewaslinearwithaninfluencefactorofabout0.054V/℃,whereastheinfluenceoftemperatureonthedarkcurrentpresentedexponentialrelation.Theresultofacceleratedagingtestshowedthattheelectric