We demonstrate low-voltage waveguide silicon-germanium avalanche photodiodes (APDs) integrated with distributed Bragg reflectors (DBRs). The internal quantum efficiency is improved from 60% to 90% at 1550 nm assisted with DBRs while still achieving a 25 GHz bandwidth. A low breakdown voltage of 10 V and a gain bandwidth product of near 500 GHz are obtained. APDs with DBRs at a data rate of 64 Gb/s pulse amplitude modulation with four levels (PAM4) show a 30%–40% increase in optical modulation amplitude (OMA) compared to APDs with no DBR. A sensitivity of around −13 dBm at a data rate of 64 Gb/s PAM4 and a bit error rate of 2.4×10−4 is realized for APDs with DBRs, which improves the sensitivity by ∼2 dB compared to APDs with no DBR.

中文翻译：

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具有分布式布拉格反射器的 64Gbps 低压波导 Si-Ge 雪崩光电二极管

我们展示了与分布式布拉格反射器 (DBR) 集成的低压波导硅锗雪崩光电二极管 (APD)。在 DBR 的辅助下，内部量子效率在 1550 nm 处从 60% 提高到 90%，同时仍实现 25 GHz 带宽。获得了 10 V 的低击穿电压和接近 500 GHz 的增益带宽积。与没有 DBR 的 APD 相比，具有 DBR 的数据速率为 64 Gb/s 四级脉冲幅度调制 (PAM4) 的 APD 的光调制幅度 (OMA) 增加了 30%–40%。具有 DBR 的 APD 在 64 Gb/s PAM4 的数据速率和 2.4×10−4 的误码率下实现了大约 -13 dBm 的灵敏度，与没有 DBR 的 APD 相比，灵敏度提高了约 2 dB。