APD高压电路的设计.ppt
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1、APD高压电路介绍 May 2006,一、APD光电检测器的工作特性 二、APD工作的高压电路及温度补偿,一、 APD的工作特性,在光纤通信系统中应用的光电检测器的作用是把接收到的光信号转换成电流信号。最常用的光电检测器是半导体PIN光电二极管和雪崩光电二极管APD。,WTD自制APD,JDSU Mini-DIL APD,1. APD总体介绍 APDAvalanche Photon Diode APD光电检测器能对器件内部的光生载流子电流进行放大,即所谓内部倍增作用。这种倍增作用的大小与器件的工作偏置有关,其响应度随偏置电压的增加而增加,当其偏置接近击穿电压时,响应度急剧增加,这就是所谓的“雪
2、崩”效应。正因为“雪崩”效应,在一定的输入光功率Pin条件下,APD能够产生数倍于PIN光电流的光生电流,使其光电灵敏度更高,故APD常用于长程传输或DWDM等需要高接收灵敏度的光纤通信系统。 2. APD内部主要结构,3. APD主要参数 偏置电压 APD的偏置电压(即通常所说的高压)一般约为常温60V;最近市场上也有低偏压APD推出,其高压只需20、30几伏。 响应度 典型的APD响应度为0.8A/W (M=1),其中M为倍增因子, M=倍增后的电流Ig/无倍增的光生电流Ip。 饱和光功率 如图,当输入APD的 光功率Pin达到一定值后,光电流将 趋于饱和,只有在Pin低于一定值的 情况下
3、,其输出光电流与偏压有较 大的线性范围,APD的内阻R越小, 线性范围越大。,不同输入光强下,APD的光电流随偏压的变化,4. APD的温度特性 如图,环境温度的变化对APD 的特性影响很大,当温度升高时, APD的击穿电压VBR也随着上升, 如果APD的工作电压(即高压)不 变,APD的光电检测性能会变弱, 灵敏度降低。,温度对APD的增益-电压特性的影响,APD VBR的温度系数一般约为: 0.1V/,二、 APD高压电路,目前光模块的工作电压一般为3.3V或5V,而APD所需的工作电压高达几十伏。为保证APD的正常工作,需要引入高压电路及相应的温度补偿措施。APD高压电路主要包括升压电路
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