研究目的
展示一种紧凑的电路模型，用于硅锗雪崩光电二极管，该模型能准确捕捉大范围增益下的电学和光学动态特性。
研究成果
针对硅锗雪崩光电二极管（Si-Ge APDs）开发的紧凑型电路模型能精准捕捉大范围增益条件下的电学与光学动态特性，从而实现跨阻放大器（TIA）的高效设计。仿真与实测50 Gb/s眼图的高度吻合验证了该模型的有效性，并展现出其在光器件与收发电路协同设计中的应用潜力。
研究不足
该模型的准确性取决于从小信号电气输出阻抗和器件脉冲响应中精确提取参数。本研究聚焦于硅锗雪崩光电二极管（Si-Ge APDs），其对于其他材料或结构的适用性可能需要进一步验证。
1：实验设计与方法选择：
本研究开发了包含载流子渡越时间、雪崩建立时间和电路寄生效应的紧凑型硅锗雪崩光电二极管（APD）电路模型，并在宽增益范围内验证了该模型。
2：样本选择与数据来源：
该模型应用于具有特定尺寸和掺杂浓度的硅锗基波导APD。
3：实验设备与材料清单：
使用了65 GSa/s任意波形发生器（AWG）、25 GHz富士通光调制器、1550 nm工作波长的Santec可调谐激光器、掺铒光纤放大器（EDFA）、可调谐光学滤波器以及配备63 GHz电学模块的Keysight示波器。
4：实验流程与操作步骤：
通过曲线拟合小信号电输出阻抗和器件脉冲响应提取模型参数，随后通过对比仿真与实测的50 Gb/s PAM4眼图验证模型。
5：数据分析方法：
通过将测量数据与模型拟合来提取参数并验证模型准确性。
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获取完整内容-
oscilloscope
63 GHz electrical module
Keysight
Recording the 50 Gb/s PAM4 eye diagram for model verification.
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arbitrary waveform generator
65 GSa/s
Generating arbitrary waveforms for testing the APD model.
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optical modulator
25 GHz
Fujitsu
Modulating the optical signal for testing the APD model.
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tunable laser
Santec
Providing a CW optical input at 1550 nm for testing the APD model.
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erbium-doped fiber amplifier
Amplifying the optical signal before coupling into the Si-Ge APD.
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tunable optical filter
Filtering the optical signal before coupling into the Si-Ge APD.
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