一种引力波探测用高灵敏度四象限光电探测器

• 作者: 崔大健 李星海 余沛玥 陈扬 任丽 刘河山
• 来源期刊: 半导体光电
• 关键词: 四象限光电探测器 引力波 InGaAs PIN 等效噪声功率密度 跨阻放大器
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 光电器件
• 页码范围: 174-178
• 页数: 5页
• 分类号: TN247
• 语种: 中文
• DOI: 10.16818/j.issn1001-5868.2021.02.004

摘要

针对引力波探测空间天线激光干涉仪对四象限光电探测器提出的低噪声、高灵敏度、高带宽的要求,设计了一种四象限光电探测器芯片与读出电路混合集成的低噪声光电探测器.四象限光电探测器芯片采用四个性能一致的双耗尽区InGaAs PIN光电二极管单片集成结构,以降低二极管电容,减小象限间隔,提高灵敏度.通过PSPICE软件对由探测器芯片、低噪声跨阻放大读出电路构成的探测器模块进行了仿真,优化了电路参数,计算出相应的增益、带宽、噪声功率密度.性能测试表明,研制的集成式探测器模的-3 dB带宽为28.3 MHz,等效噪声功率密度为1.7pW/Hz1/2,象限增益一致性为0.76％,基本满足空间激光干涉仪的需求.