[发明专利]高速、宽光学带宽和高效谐振腔增强的光电检测器

说明书

技术领域

本发明的实施例总体上涉及光电检测器领域。更具体地，本发明的实施例涉及一种用于单个光电检测器的装置和系统，其具有宽光学带宽和在宽光学带宽内的高效率。

背景技术

随着对高速数据传送（例如，每个信道25Gb/s）的需求在增大，将具有光电检测器的光学系统用于接收高速数据。这种光电检测器被设计为在用于特定范围的电信波长的光学接收机中有效地工作。例如，一组光电检测器被设计为检测短通信距离波长（short haul wavelength）（例如，850nm）的入射光。另一组光电检测器被设计为检测O-波段波长（例如，1260nm到1380nm）的入射光。另一组光电检测器被设计为检测用于洲际通信（例如，1550nm)的长通信距离波长的入射光。

因此，取决于将入射光的哪个频率（或波长）范围用于光学系统中，设计了具有特定光电检测器的特定（或定制）光学接收机，用于操作以检测该波长范围的入射光。因此，定制的光学接收机在仍提供每信道25Gb/s的数据速率传送的同时，不能用于检测宽波长范围的光，例如用于检测小于900nm的波长和在1260nm到1380nm范围中的波长。结果，在光学系统中使用多个定制的接收机来接收/检测宽波长范围的光，从而有可能使得光学系统的成本高。

附图说明

依据以下给出的本发明的多个实施例的详细说明和附图会更充分地理解本发明的实施例，但不应将本发明的实施例理解为将本发明局限于特定实施例，而仅是用于解释和理解。

图1示出了根据本发明的一个实施例的光电检测器的横截面，其可操作以吸收波长小于900nm和波长范围为1260nm到1380nm的光。

图2示出了根据本发明的一个实施例的图1的光电检测器的顶视图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的基于图1和图2的光电检测器的光电检测器阵列。

图4示出了根据本发明的一个实施例的在光学接收机中具有图1的光电检测器的光学系统。

具体实施方式

本发明的实施例描述了一种用于具有一个或多个谐振腔增强的（RCE）光电检测器的单个光学接收机的装置和系统，所述光电检测器具有宽光学带宽和高效率，并被配置为允许每个信道的高数据速率。

术语每个信道的高数据速率表示每个信道大约25Gb/s的数据速率。本文的术语宽光学带宽指代吸收波长小于900nm和波长范围为1260nm到1380nm的光的能力。

在一个实施例中，RCE光电检测器中的层的厚度被配置为吸收波长小于900nm和波长范围为1260nm到1380nm的光。在这个实施例中，具有RCE光电检测器的单个光学接收机能够在无需特定/定制的光学接收机的情况下操作用于入射光的宽波长范围，以检测波长小于900nm的光或者波长范围为1260nm到1380nm的光，同时保持每个信道大约25Gb/s的高数据速率。

在以下说明中，论述了多个细节以提供对本发明的实施例的更透彻的解释。但对于本领域技术人员来说，显然可以在无需这些特定细节的情况下实现本发明的实施例。在其它情况下，以方框图的形式而非详细地显示了公知的结构和设备，以便避免使得本发明的实施例模糊不清。在以下说明中，将RCE光电检测器可互换地称为光电检测器。

图1示出了根据本发明的一个实施例的检测入射光101的光电检测器100的横截面。在一个实施例中，光电检测器100包括第一掺杂类型的第一二极管区106，用于接收入射光101。在一个实施例中，第一二极管区106由锗（Ge）或硅（Si）构成，在此，第一掺杂类型是N或P掺杂类型。在一个实施例中，将磷用于N掺杂类型，而将硼用于P型掺杂类型。在其它实施例中，其它化学制品（元素和/或化合物）可以用于产生用于Ge或Si的N型掺杂和P型掺杂。

光电检测器100进一步包括第二掺杂类型的第二二极管区108。在一个实施例中，第二二极管区108由Si构成，第二掺杂类型与第一二极管区的第一掺杂类型极性相反。例如，如果第一掺杂类型是N掺杂类型，那么第二掺杂类型就是P掺杂类型，反之亦然。在一个实施例中，第二二极管区108的厚度范围为从529nm到551nm。在一个实施例中，第二二极管区108的厚度是540nm。