一種新型諧振腔增強型光電探測器的性能分析

圖3所示為基于GaAs材料的RCE光探測器由式(11)計算得出的依賴于光波長的腔內光場強度分布，可以看出RCE器件內部光場強度隨位置和波長呈現周期性變化，顯示出駐波效應的影響。
將式(11)代入式(8)，略去與波長無關的因子，得到駐波效應與諧振腔參數的關系：

圖4(a)波長顯示了SWE在不同有源層厚度時對波長的依賴關系。d≈λo／4n(實線)時，SWE在0．35到1．7之間變動，這使得器件對不同波長的光響應有劇烈的變化。當d≈λ0／2n(虛線)時，駐波效應較為微弱，這是因為有源層覆蓋了整個的半周期。其中器件的底部反射鏡由20個周期的GaAs／AlAs DBR構成，頂部反射鏡由本征GaAs與空氣界面充當，(L1=L2=2μm)。對于一個理想的底部反射鏡(r2=1，ψ2=0)和實頂鏡反射率(ψ1=0)，L1=L2(有源層居中)，駐波效應可簡化為：

式中，±對應于有源層中心位于駐波最大和最小處的情況。SWE的極端情況如圖4(b)標準化活動層厚度所示，該圖也顯示出了當有源層越來越厚時，SWE的作用也逐漸減小。

3 RCE器件的波長選擇特性分析
對于RCE器件，在非諧振波長位置(例如：2βL+ψ1+ψ2=(2m+1)π，m=1，2，3…)，腔內光場的幅值將由于前向與后向光波相消干涉的影響而減小，因而RCE器件只在其諧振波長附近很窄的范圍內具有高量子效率，從而表現出波長選擇特性。

4 結束語
這種諧振腔增強型光探測器將光學濾波器和光電探測器通過F―P微腔巧妙地集成在一起，其獨特結構解決了普通光探測器量子效率與載流子渡越時間相互制約的問題，使其在量子效率和響應速度方面獲得很大改進。其具有的波長選擇特性，使這種新型器件可廣泛應用于包括光探測器、光調制器、發光二極管等多種光電器件。