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UTC 光电混频器模块
产品简介
太赫兹信号的光子学产生技术在诸多应用领域具备良好前景。单行载流子（UTC）光电混频器是最优方案之一，因其可同时实现高 3dB 带宽与高饱和输出功率。
NTT 创新器件公司已开发两款 UTC 光电混频器模块：一款为紧凑型矩形波导耦合型光电混频器，另一款为天线集成式光电混频器模块。
产品特点
——>高效产生连续波太赫兹辐射
——>矩形波导耦合型光电混频器，频率 75—380 GHz，包含 W-、F-、D-、J -四个波段共 4 款光电混频器
——>天线集成型光电混频器（准光子型），频率 250～3000 GHz 及以上
产品规格参数
类型* | 型号 | 频率 | 输出功率 | |||||
| 最小值 | 中心 | 最大值 | 单位 | 最小值 | 典型值 | 单位 | ||
W | IOD-PMW-13001 | 75 | 90 | 110 | GHz | -8.0 | -5.0 | dBm |
| IOD-PMF-13001 | 90 | 115 | 140 | GHz | -8.0 | -5.0 | dBm | |
| IOD-PMD-14001 | 110 | 140 | 170 | GHz | -9.0 | -6.0 | dBm | |
| IOD-PMJ-13001 | 280 | 330 | 380 | GHz | -18.0 | -11.0 | dBm | |
| A | IOD-PMAN-13001 | 300 | - | 2500 | GHz | -34.0 | -28.0 | dBm |
*W 型为波导耦合型光电混频器，输出功率在中心频率下测得。A 型为天线集成光电混频器，输出功率定义为最大功率。
二极管模块
费米能级调控势垒（FMB）二极管模块是基于铟磷 / 铟镓砷异质结构的超低噪声太赫兹探测器。肖特基势垒二极管（SBD）采用金属 / 半导体界面，而 FMB 二极管使用铟镓砷 / 铟磷异质界面（势垒高度约 100 meV）。
这种低势垒高度带来较低的二极管微分电阻（Rd），实现二极管与宽带领结天线之间良好的阻抗匹配。
产品特点
该异质势垒结构由 n 型铟镓砷（n‑InGaAs）、本征磷化铟（undoped‑InP）以及 n 型磷化铟（n‑InP）层构成。高掺杂 n‑InGaAs 中的费米能级可根据载流子浓度位于远高于导带底的位置，因此异质界面处的势垒高度（ΦBn）可降至 100 meV甚至更低。得益于低势垒高度，FMB 二极管可获得优异的噪声等效功率（NEP），约为 5.0pW/Hz0.5。
集成运算放大器的 FMB 二极管
IOD-FMB-18001
IOD-FMB-18001 模块非常适用于超低噪声平方律检波应用。其电压灵敏度在 300 GHz 下高达 2 MV/W，在 1 THz 下为 0.2 MV/W。
经估算，该器件在 300 GHz 下的噪声等效功率（NEPs）低至 5.0pW/Hz0.5，在 1 THz 下为 45pW/Hz0.5。
集成跨阻放大器的 FMB 二极管
IOD-FMB-19001
IOD-FMB-19001 为准光学 FMB 二极管模块，内置宽带跨阻放大器（TIA）。该模块在平方律检波模式下，300 GHz 处微分电压灵敏度约为 17kV/W；在外差探测模式下，中频带宽约 11 GHz。工作于 300 GHz 时，仅需约 6 μW 的本振功率，即可实现低至 1.1x10-18W/Hz 的噪声等效功率（NEP）。
产品规格参数
| 项目 | 规格 | |
| 型号 | IOD-FMB-18001 | IOD-FMB-19001 |
| 模块配置 | 带运算放大器的零偏 FMB 二极管 | 带跨阻放大器的零偏 FMB 二极管 |
| 天线类型 | 自互补领结天线 | 自互补领结天线 |
| 透镜类型与直径 | 超半球（直径10mm） | 超半球（直径10mm） |
| 太赫兹带宽 | > 200GHz | > 200GHz |
| 前置放大器类型 | 低噪声运算放大器 | 跨阻放大器 |
| 前置放大器带宽 | 20Hz - 15kHz | 30kHz - 11.8GHz |
| 输出连接器 | SMA（母头） | 2 路 SMP（公头，差分输出） |
| 噪声等效功率（NEP） | 5pW/sqrt(Hz) @300GHz 45pW/sqrt(Hz) @1000GHz | 15pW/sqrt(Hz) @300GHz |
| 电压灵敏度 | 2MV/W @300GHz 0.2MV/W@1000GHz | 17kV/W @300GHz |
| 供电电源 | DC±5V | DC+3.3V |
产品尺寸
IOD-FMB-18001
IOD-FMB-19001
100 GHz Baseband Amplifier(IOD-AMP-100)
这款集成隔直器的超紧凑型基带放大器，在 300 kHz～100 GHz 频率范围内可提供 8 dB 的平坦增益。该超宽带性能采用铟磷基异质结双极晶体管（InP HBT）集成电路工艺实现。
输入、输出端口内置隔直器，可直接连接各类电气接口。器件采用推入式同轴连接器（兼容 G3PO 接口），封装为超小型金属外壳，体积 0.5 cc。该放大器适用于对速率高达 150 Gbps 的数字信号进行幅度放大。
平坦增益 8dB（300kHz–100GHz）
内置隔直器
超小型封装（0.5 cc），配备推入式同轴连接器（兼容 G3PO）
J-band Power Amplifier(IOD-PA-J)
该功率放大器在 J 波段频率范围（220–320 GHz）内可提供 10 dB 功率增益，饱和输出功率为 8 dBm。
采用铟磷基异质结双极晶体管（InP HBT）集成电路工艺，实现高频与高输出功率性能。模块结构易用，输入 / 输出端口可直接连接 WR-03 波导。该放大器适用于无线通信系统或传感系统收发机中 J 波段毫米波信号的功率放大。
J 波段（220–320 GHz）高功率增益 10 dB，饱和输出功率 8 dBm
可外接 WR-03 波导的超小型封装
100 GHz AMUX (IOD-AMUX-100) /ADEMUX(IOD-ADEMUX-100)
这款模拟多路复用器（AMUX）与模拟解多路复用器（ADEMUX）可将数模转换器（DACs）和模数转换器（ADCs）的带宽拓展至 100 GHz。器件采用铟磷基异质结双极晶体管（InP HBT）集成电路工艺，实现宽带特性。该模块配备 8 个推入式连接器，用于输入、输出及时钟端口。
AMUX 将两路来自数模转换器（DACs）的模拟信号合成为一路信号，其带宽为输入信号的两倍。ADEMUX 将高带宽输入模拟信号分解为两路带宽减半的信号。二者可将 DAC/ADC 的带宽提升一倍，有望应用于高性能任意波形发生器（AWG）、误码仪（BERT）以及其他 200 GBd 量级光通信设备。
带宽拓展（最高至 110 GHz）
宽带平坦增益
D/A 与 A/D 转换的100G级模拟带宽拓展
产品规格参数
| 工作频率(GHz) | 增益 / 损耗(dB) | 输出功率(dBm) | |||||
| 最小值 | 中心 | 最大值 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 典型值 | |
| IOD-AMP-100 | 0.03 | 55 | 110 | 6 | 8 | 10 | 10 |
| IOD-PA-J | 220 | 270 | 320 | 10 | 20 | 23 | 9 |
| IOD-AMUX-100 | DC | 50 | 100 | -1 | - | ||
| IOD-ADEMUX-100 | DC | 50 | 100 | -1 | - | ||