光纖通信光接收單元結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體技術領域，尤其是一種光接收單元。
【背景技術】
[0002]近幾年通信網絡發展迅速，隨著光纖通信的廣泛普及，通信網絡面臨著提供更快傳輸速率、更短時延、更高頻帶以及更低運營成本的迫切需求。由于目前光纖資源緊張，新鋪設費用高，且基站分布距離較遠，小型可插拔(SFP+)封裝的單纖雙向光收發模塊的需求逐步增大。
[0003]SFP雙向光收發模塊分為光接收和光發射兩部分，其中光接收部分由光接收器，跨阻放大器，限幅放大器以及相應的供電器件組成。這些組件中影響帶寬的主要器件是光接收器，光接收器一般分為PIN和AH)兩種。光接收器的帶寬是由其響應速度決定的，而影響響應速度的因素包括:光生電子渡越時間，電容，耗盡區外載流子擴散的時間延遲等，而這些因素跟光探測器本身的設計和材料有關。所以對于光探測器來講，都有一個最大的工作頻率，如果超過這個頻率，那么探測器就會因為沒有足夠的時間完成光電轉換和電子轉移過程而出現噪聲，增大誤碼率。
[0004]本文中PIN指PIN光電二極管，APD是指雪崩光二極管(Avalanche Photo D1de)。
[0005]而未來光通信對帶寬的要求越來越大，如果在現有條件下，光探測器的響應速度不能有突破，那么未來光探測器就會嚴重制約光通信帶寬的發展。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種光纖通信光接收單元結構，利用陣列式排布光探測器和光探測器內的光電轉換單元;使得每一個光電探測器的光電轉換單元都可以獨立工作;通過光交叉開關，將同一波長的光信號分別導入不同的探測器光電轉換單元上，這樣每個探測器光電轉換單元執行光電轉換時，其他的信號不會影響它，使其有足夠的時間來實現光電激發，載流子渡越等過程，這樣整個陣列就可以處理比單個探測器響應頻率大得多的光信號，實現探測器的帶寬倍增。本發明采用的技術方案是:
一種光纖通信光接收單元結構，包括:光復用/解復用單元、多個光探測器、后級電學傳輸單元；
密集波分復用光信號通過光復用/解復用單元按照波長解復用后，不同波長的光信號分別引到單獨的光探測器上，各光探測器分別把所處理波長的光信號轉換成電信號；
后級電學傳輸單元對多個光探測器輸出的電信號進行排布和整理，然后輸出。
[0007]進一步地，
所述光探測器包括:一個光交叉開關、多個光電轉換元件、與光電轉換元件數量一致且一一對應的多個信號處理單元、一個前級電學傳輸單元；
光交叉開關用于將同一個波長的光信號按照該波段信號的時間間隔進行調配，把按照時間順序分割的每個光信號調配給各單獨的光電轉換元件； 各光電轉換元件根據獲得光信號時間先后，進行光電轉換，每個光電轉換元件輸出的電信號進入各自對應的信號處理單元;所有信號處理單元的輸出電信號進入前級電學傳輸單元，在前級電學傳輸單元中重新排布后，按照時間順序導出。
[0008]或，進一步地，
所述光探測器包括:一個光交叉開關、多個光電轉換元件、一個信號處理單元、一個前級電學傳輸單元；
光交叉開關用于將同一個波長的光信號按照該波段信號的時間間隔進行調配，把按照時間順序分割的每個光信號調配給各單獨的光電轉換元件；
各光電轉換元件根據獲得光信號時間先后，進行光電轉換，每個光電轉換元件輸出的電信號進入同一個信號處理單元;信號處理單元的輸出電信號進入前級電學傳輸單元，在前級電學傳輸單元中重新排布后，按照時間順序導出。
[0009]或，進一步地，
所述光探測器包括:一個光交叉開關、多個光電轉換元件、與光電轉換元件數量一致且一一對應的多個信號處理單元、與信號處理單元數量一致且一一對應的多個前級電學傳輸單元；
光交叉開關用于將同一個波長的光信號按照該波段信號的時間間隔進行調配，把按照時間順序分割的每個光信號調配給各單獨的光電轉換元件；
各光電轉換元件根據獲得光信號時間先后，進行光電轉換，每個光電轉換元件輸出的電信號進入各自對應的信號處理單元;各信號處理單元的輸出電信號分別進入各自對應的前級電學傳輸單元，通過各前級電學傳輸單元重新排布后，按照時間順序導出。
[0010]具體地，光電探測器的光電轉換元件采用PIN或APD。
[0011]本發明的優點在于:
I)提高了光探測器的響應速度。
[0012]2)大大增加了光通信帶寬。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的結構組成示意圖。
[0014]圖2為本發明的光探測器結構之一示意圖。
[0015]圖3為本發明的光探測器結構之二示意圖。
[0016]圖4為本發明的光探測器結構之三示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0018]本發明提出的光纖通信SFP光接收單元結構，如圖1所示，包括:光復用/解復用單元、多個光探測器、后級電學傳輸單元；
光復用/解復用單元通過密集波分復用技術將密集波分復用光信號通過解波分復用，按照不同的波長分別引到單獨的光探測器上，各光探測器分別把所處理波長的光信號轉換成電信號；
圖1中，畫出了包含λ?、λ2、λ3三個不同波長的密集波分復用光信號，通過解復用后，λ?波長光信號進入roi(本實施例中光探測器簡寫為ro，下同)，λ2波長光信號進入Η)2，λ3波長光信號進入ro3;ro1、ro2、ro3分別把λ?波長光信號、λ2波長光信號、λ3波長光信號轉換成各自對應的電信號，然后，后級電學傳輸單元對多個光探測器輸出的電信號進行排布和整理，然后輸出。
[0019]密集波分復用光信號可以是包含四個波長或八個以上波長的光信號，通過解復用后，分出的波導數為四通道、八通道或更多，各波導分別接入各個ro;PD(光電探測器)可以采用PIN或APD，其輔助器件可以包括跨阻放大器和限幅放大器等，其主要功能是把光信號轉換成相應的電信號；
光探測器如圖2所示，包括:一個光交叉開關、多個光電轉換元件、與光電轉換元件數量一致且一一對應的多個信號處理單元、一個前級電學傳輸單元;光電轉換元件可采用PIN或APD;PIN指PIN光電二極管，AI3D是指雪崩光二極管(Avalanche Photo D1de)。
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