光探测器在现代光通信中的应用

    光纤通信是目前主要的通信传输技术，以光为载波，利用光导纤维作为传输媒介，采用光电变换的方式，通过光进行信息传输。

    光纤通信系统主要由光发射机、光接收机、光纤和中继放大器等组成，其中光发射机采用直接调制或间接调制的方式，用信号来调制光载波形成光信号，再耦合到光纤上进行传输。

    中继器主要作用是补偿和放大信号在长距离传输中产生的畸变和损耗，光接收机将光纤传输来的光信号转换成所对应的电信号。

    光探测器在光接收机中承担着光电转换作用，其性能直接影响到系接收端信号的好坏。

    光载无线通信（Radio-over-fiber，RoF）系统能够满足高速大容量无线通信的要求，近年来逐渐成为国内外学者的研究热点。

    该系统采用无线接入技术，将光纤通信和无线通信结合起来，具有低损耗、高带宽和防止电磁干扰等优点，能够满足用户对于高速、大容量无线通信的需求。

    同时，太赫兹波频段拥有超大带宽的频谱资源可以利用，并且支持超大速率的无线通信，因此太赫兹波频段的RoF系统被认为是未来6G通信的一项关键技术。RoF技术可以克服太赫兹波和毫米波在自由空间中产生大量传播损耗的问题，并通过将其转换为光信号实现远距离传输。

    在RoF系统中，光子发射器是将光信号转换为电信号（O–E转换）的关键元件。所以，宽带可调谐、高功率、小型化的太赫兹或毫米波源是RoF系统中的关键器件，对系统的性能有重大影响。

    基于UTC-PD的光电混频器对于宽带发射机和接收机来说是一种新型频率转换技术，利用UTC-PD的RF输出功率对反向偏压的依赖性，可以同时实现O–E转换和光电混合。因此，光子混频是光学手段结合微波射频技术产生太赫兹波和毫米波的一个重要技术途径，其需要高响应速度、高输出功率和高响应度光探测器作为太赫兹光子混频器。

    因此，为了满足通信系统的性能要求，低偏压下高速、高量子效率、高饱和的光探测器逐渐成为了研究热点。