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All-electrical microwave characterization of high-speed optoelectronic devices with self-reference and on-chip capability
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资源说明：All-electrical microwave characterization of high-speed optoelectronic devices with self-reference and on-chip capability
在高速光电子器件的全电微波特性表征方面，这篇研究论文提出了一种无需光纤耦合、自参照且具有芯片级能力的新方法。在深入理解其知识点前，首先需要明白几个关键词汇和领域背景：
1. 微波特性表征（Microwave Characterization）：这是对电子设备在微波频率范围内的行为和性能进行测试与分析的过程，通常涉及对频率响应、调制效率、以及设备的电学特性等参数的提取。
2. 自参照（Self-reference）：是一种不需要外置标准参考源的表征方法。在本文中它指的是无需额外的外部标准来校准测量结果，该设备或方法可以自我校准。
3. 芯片级能力（On-chip Capability）：指设备或技术可以直接集成在半导体芯片上，不需要额外的组件或复杂的装配过程。这对于提升集成度和实现小型化至关重要。
4. 光纤耦合（Fiber-coupling）：通常指将光学器件与光纤进行物理连接，使得光信号能够进入或离开光学器件。
5. 高速光电子器件（High-speed optoelectronic devices）：包括半导体激光二极管（LDs）、电吸收调制器（EAMs）、马赫-曾德尔调制器（MZMs）和光电探测器（PDs）等关键元件，它们在高速光纤通信和宽带微波光子链路中扮演着基础但至关重要的角色。
接下来，我们进一步解析文档中的知识点：
本文介绍了一种新的RF（射频）特性表征方法，适用于集成的光电子器件，能够在无需光纤耦合操作的情况下，提取宽带调制器和光电探测器芯片的频率响应，且不需要进行电光或光电转换的校准。这种方法不仅避免了对器件可能造成的损伤，还极大地简化了测试流程。
在光电子器件微波特性的传统测试方法中，常用矢量网络分析仪（VNA）配合标准的电光或光电转换器来实现光信号到电信号的测量。然而，这种方法通常需要复杂的去嵌入校准（de-embedding calibration）过程，来从转换器的影响中提取出所需的参数；或者需要配备预校准的电光或光电转换器的光波元件分析仪，并且被测试的晶片必须被分割成单独的器件，以便与校准好的转换器通过芯片外的光路进行光学的输入/输出耦合。
在文档中提及的这项新技术，突破了传统测试方法的限制，它通过一种创新的方式，实现了在不损伤器件、不需外部转换器校准的情况下，就能够在芯片上直接获得器件的频率响应等参数。
此外，光电子器件的微波特性表征对于高速光通信及宽带微波光子链路的应用至关重要，能够帮助研究者和工程师理解并优化器件在高速工作状态下的性能表现，例如激光二极管的调制指数、电吸收调制器的调制指数和半波电压、马赫-曾德尔调制器的调制指数和半波电压、以及光电探测器的响应度等关键参数。
总结来说，这项工作提出了一个新的表征技术，旨在提高高速光电子器件测试的效率和准确性，同时减小了测试过程的复杂性，这对光电子领域具有重要的意义，有望推动相关技术的进一步发展和应用。
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