基于新型非周期高对比度亚波长光栅光电探测器

摘要：

本文提出了一种基于新型非周期高对比度亚波长光栅(High Contrast Subwavelength Grating,HCSG)的谐振腔增强型(Resonant Cavity Enhanced,RCE)光电探测器(Photodetector,PD),该器件是由顶部光栅型上反射镜、PIN光探测结构和分布式布拉格下反射镜(Distributed Bragg Reflectors,DBR)组成.新型非周期HCSG上反射镜是由局部湿法氧化后形成的Al2O3间隔层和非周期GaAs光栅组成,实现了850 nm波段TM模式偏振光的高反射会聚特性,反射率达到了86.5％且在1.5 μm焦距处实现了光束会聚.下反射镜是由周期GaAs光栅和GaAs/Al0.9Ga0.1As DBR组成,周期GaAs光栅对入射光有偏振选择特性,对TM模式的偏振光透射率为96.1％,而对TE模式的偏振光透射率仅有3.7％.该器件利用了传输矩阵理论方法仿真模拟了其量子效率,量子效率达到了71.8％,半高全宽接近于0.1 nm.有效的解决了光电探测器的高量子效率和高响应带宽相互制约的问题,为下一代光通信系统的发展提供了良好的基础.

关键词：非周期亚波长光栅、光电探测器、偏振选择、反射会聚

所属期刊栏目：31

分类号：TN256(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金11375081

在线出版日期：2020-11-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：701-707