一种新型谐振腔增强型光电探测器的性能分析

图3所示为基于GaAs材料的RCE光探测器由式(11)计算得出的依赖于光波长的腔内光场强度分布，可以看出RCE器件内部光场强度随位置和波长呈现周期性变化，显示出驻波效应的影响。
将式(11)代入式(8)，略去与波长无关的因子，得到驻波效应与谐振腔参数的关系：

图4(a)波长显示了SWE在不同有源层厚度时对波长的依赖关系。d≈λo／4n(实线)时，SWE在0．35到1．7之间变动，这使得器件对不同波长的光响应有剧烈的变化。当d≈λ0／2n(虚线)时，驻波效应较为微弱，这是因为有源层覆盖了整个的半周期。其中器件的底部反射镜由20个周期的GaAs／AlAs DBR构成，顶部反射镜由本征GaAs与空气界面充当，(L1=L2=2μm)。对于一个理想的底部反射镜(r2=1，ψ2=0)和实顶镜反射率(ψ1=0)，L1=L2(有源层居中)，驻波效应可简化为：

式中，±对应于有源层中心位于驻波最大和最小处的情况。SWE的极端情况如图4(b)标准化活动层厚度所示，该图也显示出了当有源层越来越厚时，SWE的作用也逐渐减小。

3 RCE器件的波长选择特性分析
对于RCE器件，在非谐振波长位置(例如：2βL+ψ1+ψ2=(2m+1)π，m=1，2，3…)，腔内光场的幅值将由于前向与后向光波相消干涉的影响而减小，因而RCE器件只在其谐振波长附近很窄的范围内具有高量子效率，从而表现出波长选择特性。

4 结束语
这种谐振腔增强型光探测器将光学滤波器和光电探测器通过F―P微腔巧妙地集成在一起，其独特结构解决了普通光探测器量子效率与载流子渡越时间相互制约的问题，使其在量子效率和响应速度方面获得很大改进。其具有的波长选择特性，使这种新型器件可广泛应用于包括光探测器、光调制器、发光二极管等多种光电器件。