CN110235250B - 光电转换装置 - Google Patents

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Abstract

一种光电转换装置(400)和光线路终端，在VC‑SOA腔内增加一个光吸收层(403)，信号光在一个腔内实现了增益放大和光电转换，通过调节吸收能力来等效于改变光栅的反射系数，克服了腔体反射率对接收灵敏度的影响，从而提高了接收灵敏度。该装置包括：第一反射层(401)、光增益层(402)、光吸收层(403)、第二反射层(404)、第一电流源接口(405)、第二电流源接口(406)、第一电压源接口(407)和第二电压源接口(408)；该第一反射层(401)和该第二反射层(404)平行设置，以在该第一反射层(401)和该第二反射层(404)之间形成谐振腔，信号光从该第一反射层(401)入射，经该第一反射层(401)后，向该谐振腔输出透射部分的信号光，该透射部分的信号光在该第一反射层(401)和该第二反射层(404)之间多次反射，直到该谐振腔内的信号光被转换为光电流；该光增益层(402)和该光吸收层(403)位于该谐振腔内；该光增益层(402)，用于放大该谐振腔内的信号光；该光吸收层(403)，用于将该谐振腔内的信号光转换为光电流；该第一电流源接口(405)和该第二电流源接口(406)分别连接电流源的正极和负极，以便于为该光增益层(402)提供电流；该第一电压源接口(407)和该第二电压源接口(408)分别连接电压源的正极和负极，以便于为该光吸收层(403)提供电压。

Description

光电转换装置
技术领域
本申请涉及通信领域，尤其涉及通信领域中的光电转换装置。
背景技术
随着需求的增加和技术的发展，无源光网络(Passive Optical Network，PON)中数据的传输速率越来越高。无源光网络系统的两大分支G比特无源光网络(GigabitPassive Optical Network，GPON)和以太无源光网络(Ethernet Passive OpticalNetwork，EPON)目前的最新标准分别是时间和波长复用的无源光网络(Time andWavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network，TWDM-PON)和下一代以太网无源光网络(Next Generation Ethernet Passive Optical Network，NGEPON)，其单波速率分布达到10Gbps和25Gbps，高速率导致了接收机接收灵敏度下降、色散代价的提升。
为了解决这一问题，在器件层面上提高接收机的接收灵敏度是亟须解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种光电转换装置、光线路终端和无源光网络PON系统，能够提高光电转换装置的接收灵敏度，从而克服高速率对接收信号灵敏度的影响。
第一方面，提供了一种光电转换装置，包括：第一反射层、光增益层、光吸收层、第二反射层、第一电流源接口、第二电流源接口、第一电压源接口和第二电压源接口；
该第一反射层和该第二反射层平行设置，以在该第一反射层和该第二反射层之间形成谐振腔，信号光从该第一反射层入射，经该第一反射层后，向该谐振腔输出透射部分的信号光，该透射部分的信号光在该第一反射层和该第二反射层之间多次反射，直到该谐振腔内的信号光被转换为光电流；
该光增益层和该光吸收层位于该谐振腔内；
该光增益层，用于放大该谐振腔内的信号光；
该光吸收层，用于将该谐振腔内的信号光转换为光电流；
该第一电流源接口和该第二电流源接口分别连接电流源的正极和负极，以便于为该光增益层提供电流；
该第一电压源接口和该第二电压源接口分别连接电压源的正极和负极，以便于为该光吸收层提供电压。
可选地，该光增益层需要提供电流才能工作，该光吸收层需要提供电压才能工作。
可选地，该第一电流源接口、该第二电流源接口、该第一电压源接口和该第二电压源接口可以是如光增益层或光吸收层一样的层状结构。
可选地，该第一电流源接口、该第二电流源接口、该第一电压源接口和该第二电压源接口对信号光没有影响。
因此，本申请实施例的光电转换装置，通过调节吸收能力来等效于改变光栅的反射系数，从而获得最优的信噪比，由于吸收层在谐振腔内部，通过谐振腔的增强特性来提升吸收层的量子效率，同时，减小了吸收层的厚度，有利于带宽的提升，进而提高了信号光的接收灵敏度。
可选地，在第一方面的一种实现方式中，该光增益层和该光吸收层平行设置于该第一反射层和该第二反射层之间，以及与该第一反射层和该第二反射层平行。
可选地，在第一方面的一种实现方式中，在信号光入射的方向上该第一反射层、该光增益层、该光吸收层和该第二反射层的层间分布顺序为：
该第一反射层、该光增益层、该光吸收层和该第二反射层；或
该第一反射层、该光吸收层、该光增益层和该第二反射层。
可选地，在第一方面的一种实现方式中，该光吸收层和该光增益层分别与该第一反射层和该第二反射层垂直。
可选地，在第一方面的一种实现方式中，该光吸收层的一侧设置有该第一反射层，该光吸收层的与设置有该第一反射层的一侧相对的另一侧设置有该光增益层，该光增益层的与设置有该光吸收层的一侧相对的另一侧设置有该第二反射层，其中，该光吸收层和该光增益层面连接；或
该光吸收层的一侧设置有该第二反射层，该光吸收层的与设置有该第二反射层的一侧相对的另一侧设置有该光增益层，该光增益层的与设置有该光吸收层的一侧相对的另一侧设置有该第一反射层，其中，该光吸收层和该光增益层面连接。
可选地，在第一方面的一种实现方式中，该光增益层的一侧设置有该第一反射层，该光增益层的与设置有该第一反射层的一侧相对的另一侧设置有该第二反射层，该光吸收层的一侧设置有该第一反射层，该光吸收层的与设置有该第一反射层的一侧相对的另一侧设置有该第二反射层，该光增益层与该光吸收层面连接且互相平行。
可选地，在第一方面的一种实现方式中，该第一电流源接口为第一P+接触层，该第二电压源接口为第二P+接触层，该第二电流源接口为第一N+接触层，该第一电压源接口为第二N+接触层，该第一P+接触层、该第二P+接触层、该第一N+接触层和该第二N+接触层之间互相平行，
该装置还包括：氧化隔离层，
该光增益层的一侧设置有该第一P+接触层，该光增益层的与设置有该第一P+接触层的一侧相对的另一侧设置有该第一N+接触层，该光吸收层的一侧设置有该第二N+接触层，该光吸收层的与设置有该第二N+接触层的一侧相对的另一侧设置有该第二P+接触层；该氧化隔离层平行设置于该第一N+接触层和该第二N+接触层之间，用于隔离该第一N+接触层和该第二N+接触层；或
该光增益层的一侧设置有该第一N+接触层，该光增益层的与设置有该第一N+接触层的一侧相对的另一侧设置有该第一P+接触层，该光吸收层的一侧设置有该第二P+接触层，该光吸收层的与设置有该第二P+接触层的一侧相对的另一侧设置有该第二N+接触层；该氧化隔离层平行设置于该第一P+接触层和该第二P+接触层之间，用于隔离该第一P+接触层和该第二P+接触层。
可选地，在第一方面的一种实现方式中，该第一电流源接口为第一P+接触层，该第二电压源接口为第二P+接触层，该第二电流源接口为第一N+接触层，该第一电压源接口为第二N+接触层，该第一P+接触层与该第二P+接触层位于同一层，该第一N+接触层和该第二N+接触层面连接且位于同一层，
该装置还包括：氧化隔离层，
该光增益层的一侧设置有该第一N+接触层，该光增益层的与设置有该第一N+接触层的一侧相对的另一侧设置有该第一P+接触层，该光吸收层的一侧设置有该第二P+接触层，该光吸收层的与设置有该第二P+接触层的一侧相对的另一侧设置有该第二N+接触层；该氧化隔离层平行设置于该第一P+接触层和该第二P+接触层之间，用于隔离该第一P+接触层和该第二P+接触层。
可选地，在第一方面的一种实现方式中，该氧化隔离层设置于该第一P+接触层和该第二P+接触层之间，用于隔离该第一P+接触层和该第二P+接触层，防止该第一P+接触层和该第二P+接触层之间的相互影响，进而可以更加稳定地为该光增益层提供电流和为该光吸收层提供电压。
可选地，在第一方面的一种实现方式中，该氧化隔离层设置于该第一N+接触层和该第二N+接触层之间，用于隔离该第一N+接触层和该第二N+接触层，防止该第一N+接触层和该第二N+接触层之间的相互影响，进而可以更加稳定地为该光增益层提供电流和为该光吸收层提供电压。
可选地，在第一方面的一种实现方式中，该光增益层和该光吸收层的接触面上存在倏逝场。
可选地，在第一方面的一种实现方式中，该第二电流源接口和该第一电压源接口集成于第一公用接口上，该第一公用接口同时连接该电流源的负极和该电压源的正极。
可选地，在第一方面的一种实现方式中，该第一电流源接口为第一P+接触层，该第二电压源接口为第二P+接触层，第一公用接口为N+接触层，该第一P+接触层、该第二P+接触层、该N+接触层之间互相平行；该光增益层的一侧设置有该第一P+接触层，该光增益层的与设置有该第一P+接触层的一侧相对的另一侧设置有该N+接触层，该光吸收层的一侧设置有该N+接触层，该光吸收层的与设置有该N+接触层的一侧相对的另一侧设置有该第二P+接触层。
可选地，在第一方面的一种实现方式中，该光吸收层由单一吸收结构或雪崩光探测器APD的吸收、分级和倍增SAGM结构组成。
可选地，在第一方面的一种实现方式中，该光增益层和/或该光吸收层是由以下材料中至少一种组成：III V系化合物、硅、锗、石墨烯；其中，该III V系化合物、该硅和该锗为量子阱和/或量子点。
可选地，在第一方面的一种实现方式中，该第一反射层和/或该第二反射层是由至少一种光栅组成；该第一反射层和/或该第二反射层反射以下任意一种形式的波长：单一窄带波长、一个波长范围内的波长、多个波长范围内的波长。
可选地，在第一方面的一种实现方式中，该装置还包括：
衬底，与该第一反射层或该第二反射层外侧连接，用于支撑整个装置。
可选地，信号光可以从该衬底通过，且不受该衬底影响。
可选地，信号光可以正入射该光电转换装置，也可以背入射该光电转换装置，其中，正入射是指信号光从该第一反射层入射进入该光电转换装置，从该衬底出射进入外界链路(衬底连接该第二反射层的外侧)，背入射是指信号光从该衬底入射进入该光电转换装置，从该第二反射层出射进入外界链路(衬底连接该第一反射层的外侧)。
第二方面，本发明提供了一种光线路终端，包括第一方面或其任意一种可能的实现方式中的该光电转换装置。
该光线路终端，通过调节吸收能力来等效于改变光栅的反射系数，从而获得最优的信噪比，由于吸收层在谐振腔内部，通过谐振腔的增强特性来提升吸收层的量子效率，同时，减小了吸收层的厚度，有利于带宽的提升，进而提高了信号光的接收灵敏度。
第三方面，本申请提供了一种通信系统，包括第一方面或其任意一种可能的实现方式中的该光电转换装置，或包括第二方面的该光线路终端。
该通信系统中，通过调节吸收能力来等效于改变光栅的反射系数，从而获得最优的信噪比，由于吸收层在谐振腔内部，通过谐振腔的增强特性来提升吸收层的量子效率，同时，减小了吸收层的厚度，有利于带宽的提升，进而提高了信号光的接收灵敏度。
第四方面，本申请提供了一种无源光网络PON系统，包括第二方面的该光线路终端。
该无源光网络PON系统中，通过调节吸收能力来等效于改变光栅的反射系数，从而获得最优的信噪比，由于吸收层在谐振腔内部，通过谐振腔的增强特性来提升吸收层的量子效率，同时，减小了吸收层的厚度，有利于带宽的提升，进而提高了信号光的接收灵敏度。
附图说明
图1是本申请实施例应用的一种网络架构的示意图。
图2是本申请实施例的光电转换装置的示意性结构图。
图3是本申请实施例的光电转换装置的一种示意性结构图。
图4是本申请实施例的光电转换装置的一种示意性结构图。
图5是本申请实施例的光电转换装置的一种示意性结构图。
图6是本申请实施例的光电转换装置的一种示意性结构图。
图7是本申请实施例的光电转换装置的一种示意性结构图。
图8是本申请实施例的光电转换装置的一种示意性结构图。
图9是本申请实施例的光电转换装置的一种示意性结构图。
图10是本申请实施例的光电转换装置的一种示意性结构图。
图11是本申请实施例的光电转换装置的一种示意性结构图。
图12是本申请实施例的光电转换装置的一种示意性结构图。
图13是本申请实施例的光线路终端的示意性结构图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
图1示出了本申请实施例应用的一种网络架构的示意图，该示意图为本申请提供的产生光信号的装置可以适用的PON系统的网络架构示意图。该PON系统100包括至少一个光线路终端(optical line terminal，OLT)110、多个光网络单元(Optical Network Unit，ONU)120和一个光分配网络(Optical Distribution Network，ODN)130。该光线路终端110通过该光分配网络130以点到多点的形式连接到该多个光网络单元120。该光线路终端110和该光网络单元120之间可以采用时分复用(Time Division Multiplexing，TDM)机制、波分复用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)机制或者TDM/WDM混合机制进行通信。其中，从该光线路终端110到该光网络单元120的方向定义为下行方向，而从该光网络单元120到该光线路终端110的方向为上行方向。
该无源光网络系统100可以是不需要任何有源器件来实现该光线路终端110与该光网络单元120之间的数据分发的通信网络，在具体实施例中，该光线路终端110与该光网络单元120之间的数据分发可以通过该光分配网络130中的无源光器件(比如分光器)来实现。该无源光网络系统100可以为ITU-T G.983标准定义的异步传输模式无源光网络(ATMPON)系统或宽带无源光网络(Broadband PON，BPON)系统、ITU-T G.984系列标准定义的GPON系统、IEEE 802.3ah标准定义的EPON、波分复用无源光网络(Wavelength DivisionMultiplexing PON，WDM-PON)系统或者下一代无源光网络(NGA PON系统，比如ITU-T G.987系列标准定义的XGPON系统、IEEE 802.3av标准定义的10G EPON系统、TDM/WDM混合PON系统等)。上述标准定义的各种无源光网络系统的全部内容通过引用结合在本申请文件中。
该光线路终端110通常位于中心位置，例如，中心局(Central Office，CO)，其可以统一管理该多个光网络单元120。该光线路终端110可以充当该光网络单元120与上层网络(图未示)之间的媒介，将从该上层网络接收到的数据作为下行数据转发到该光网络单元120，以及将从该光网络单元120接收到的上行数据转发到该上层网络。该光线路终端110的具体结构配置可能会因该无源光网络100的具体类型而异，在一种实施例中，该光线路终端110可以包括光收发组件200和数据处理模块(图未示)，该光收发组件200可以将经过该数据处理模块处理的下行数据转换成下行光信号，并通过该光分配网络130将下行光信号发送给该光网络单元120，并且接收该光网络单元120通过该光分配网络130发送的上行光信号，并将该上行数据信号转换为电信号并提供给该数据处理模块进行处理。
该光网络单元120可以分布式地设置在用户侧位置(比如用户驻地)。该光网络单元120可以为用于与该光线路终端110和用户进行通信的网络设备，具体而言，该光网络单元120可以充当该光线路终端110与该用户之间的媒介，例如，该光网络单元120可以将从该光线路终端110接收到的下行数据转发到用户，以及将从用户接收到的数据作为上行数据转发到该光线路终端110。该光网络单元120的具体结构配置可能会因该无源光网络100的具体类型而异，在一种实施例中，该光网络单元120可以包括光收发组件300，该光收发组件300用于接收该光线路终端110通过该光分配网络130发送的下行数据信号，并且通过该光分配网络130向该光线路终端110发送上行数据信号。
该光分配网络130可以是一个数据分发系统，其可以包括光纤、光耦合器、光合波/分波器、光分路器和/或其他设备。在一个实施例中，该光纤、光耦合器、光合波/分波器、光分路器和/或其他设备可以是无源光器件，具体来说，该光纤、光耦合器、光合波/分波器、光分路器和/或其他设备可以是在该光线路终端110和该光网络单元120之间分发数据信号是不需要电源支持的器件。另外，在其他实施例中，该光分配网络130还可以包括一个或多个处理设备，例如，光放大器或者中继设备(Relay device)。在如图1所示的分支结构中，该光分配网络130具体可以从该光线路终端110延伸到该多个光网络单元120，但也可以配置成其他任何点到多点的结构。
应理解，本申请实施例的光电转换装置可以应用于上述PON系统，还可以应用于其他系统，本申请并不限于此。
还应理解，图1中的该光线路终端和该光网络设备包括该光收发组件，该光收发组件可以包括本申请的光电转换装置，其中，该光收发组件包括发送组件和接收组件，该发送组件和该接收组件可以集成在一起，若该发送组件和该接收组件分开，则本申请的光电转换装置可以为该接收组件，或者，本申请的光电转换装置可以为该接收组件的一部分。
图2示出了根据本申请实施例的光电转换装置400的示意性框图。图2中的光电转换装置可以应用于图1的PON系统。如图2所示，该装置400包括：
第一反射层401、光增益层402、光吸收层403、第二反射层404、第一电流源接口405、第二电流源接口406、第一电压源接口407和第二电压源接口408；
该第一反射层401和该第二反射层404平行设置，以在该第一反射层401和该第二反射层404之间形成谐振腔，信号光从该第一反射层401入射，经该第一反射层401后，向该谐振腔输出透射部分的信号光，该透射部分的信号光在该第一反射层401和该第二反射层404之间多次反射，直到该谐振腔内的信号光被转换为光电流；
该光增益层402和该光吸收层403位于该谐振腔内；
该光增益层402，用于放大该谐振腔内的信号光；
该光吸收层403，用于将该谐振腔内的信号光转换为光电流；
该第一电流源接口405和该第二电流源接口406分别连接电流源的正极和负极，以便于为该光增益层402提供电流；
该第一电压源接口407和该第二电压源接口408分别连接电压源的正极和负极，以便于为该光吸收层提供电压。
应理解，该第一反射层和该第二反射层平行设置，即可在该第一反射层和该第二反射层之间形成谐振腔。
应理解，该光增益层需要外接电流源才能工作，该光吸收层需要外接电压源才能工作。
可选地，该第一电流源接口、该第二电流源接口、该第一电压源接口和该第二电压源接口可以是如光增益层或光吸收层一样的层状结构。
可选地，该第一电流源接口、该第二电流源接口、该第一电压源接口和该第二电压源接口对信号光没有影响。
可选地，该光增益层的表面为晶圆圆面，该光吸收层的表面为晶圆圆面。
可选地，该第一反射层可以反射一部分入射信号光，透射另一部分入射信号光，反射部分的信号光与透射部分的信号光占入射信号光的比重根据该第一反射层的反射率和/或入射信号光的特性确定，入射信号光的特性可以是信号光波长、信号光强度等；该第一反射层还可以反射一部分谐振腔内的信号光，透射一部分谐振腔内的信号光，反射部分的信号光与透射部分的信号光占谐振腔内的信号光的比重根据该第一反射层的反射率和/或谐振腔内的信号光的特性确定，谐振腔内的信号光的特性可以是信号光波长、信号光强度等，同样，该第二反射层可以反射一部分谐振腔内的信号光，透射一部分谐振腔内的信号光，反射部分的信号光与透射部分的信号光占谐振腔内的信号光的比重根据该第二反射层的反射率和/或谐振腔内的信号光的特性确定，谐振腔内的信号光的特性可以是信号光波长、信号光强度等。
可选地，该光吸收层通过光电效应将该光吸收层中的部分光信号转换为光电流。
可选地，该光吸收层由单一吸收结构或雪崩光探测器(Avalanche Photodiode，APD)的吸收、分级和倍增(Separate Absorption Grading Charge and Multiplication，SAGCM)结构组成。
可选地，具有单一吸收结构的该光吸收层内仅发生光电转换现象。
可选地，具有雪崩光探测器的吸收、分级和倍增结构的该光吸收层内同时发生了光电转换现象和光生载流子的雪崩倍增现象。
可选地，该光增益层和/或该光吸收层是由以下材料中至少一种组成：III V系化合物、硅、锗、石墨烯；其中，该III V系化合物、该硅和该锗为量子阱和/或量子点。
可选地，该第一反射层和/或该第二反射层是由至少一种光栅组成。
可选地，该至少一种光栅可以是一种类型的光栅，也可以是多种不同类型的光栅组合，也可以是多种同一类型的光栅组合。
可选地，可以通过调节吸收能力来等效于改变光栅的反射系数，从而获得最优的信噪比。
可选地，该第一反射层和/或该第二反射层反射以下任意一种形式的波长：单一窄带波长、一个波长范围内的波长、多个波长范围内的波长。
可选地，本申请实施例的光电转换装置400是在垂直腔半导体光放大器(Vertical-cavity Semiconductor Optical Amplifier，VC-SOA)的原有结构上增加一个光吸收层，以及辅助为光吸收层提供能量的电压源，光吸收层与VC-SOA腔内的原有结构相互作用，实现了信号光在光电转换装置400直接转换为光电流。
因此，本申请实施例的光电转换装置，通过调节吸收能力来等效于改变光栅的反射系数，从而获得最优的信噪比，由于吸收层在谐振腔内部，通过谐振腔的增强特性来提升吸收层的量子效率，同时，减小了吸收层的厚度，有利于带宽的提升，进而提高了信号光的接收灵敏度。
图3和图4为本申请实施例的光电转换装置的两个示意性结构图。
如图3或图4所示，以信号光入射方向为Y轴，与该光增益层402的晶圆圆面或该光吸收层403的晶圆圆面垂直的方向为X轴，建立二维坐标系。
可选地，如图3所示，该光增益层402和该光吸收层403平行设置于该第一反射层401和该第二反射层404之间，以及与该第一反射层401和该第二反射层404平行。
可选地，如图3所示，在信号光入射的方向上该第一反射层401、该光增益层402、该光吸收层403和该第二反射层404的层间分布顺序为：该第一反射层401、该光增益层402、该光吸收层403和该第二反射层404。
可选地，如图3所示，该第一电流源接口405为第一P+接触层，该第二电压源接口408为第二P+接触层，该第二电流源接口406为第一N+接触层，该第一电压源接口407为第二N+接触层，该第一P+接触层405、该第二P+接触层408、该第一N+接触层406和该第二N+接触层407之间互相平行。
可选地，如图3所示，该装置400还包括：氧化隔离层409。
该氧化隔离层409可以平行设置于该第一N+接触层406和该第二N+接触层407之间，用于隔离该第一N+接触层406和该第二N+接触层407。
可选地，如图4所示，该氧化隔离层409还可以平行设置于该第一P+接触层405和该第二P+接触层408之间，用于隔离该第一P+接触层405和该第二P+接触层408。
可选地，如图3或图4所示，该光增益层402的一侧设置有该第一P+接触层405，该光增益层402的与设置有该第一P+接触层405的一侧相对的另一侧设置有该第一N+接触层406，该光吸收层403的一侧设置有该第二N+接触层407，该光吸收层403的与设置有该第二N+接触层407的一侧相对的另一侧设置有该第二P+接触层408。
具体而言，信号光从该第一反射层401入射，经该第一反射层401后，一部分透射信号光进入该谐振腔内，透射进入该谐振腔内的信号光先在该光增益层402内放大，接着在该光吸收层403内部分转换为光电流，未转换为光电流的信号光进入该第二反射层404，经该第二反射层404后，一部分反射信号光再次进入该谐振腔内，反射进入该谐振腔内的信号光先在该光吸收层403内部分转换为光电流，未转换为光电流的部分信号光接着进入该光增益层402内被放大，接着再次进入该第一反射层401，经过该第一反射层401后，一部分反射信号光再次进入该谐振腔内，就这样，入射进入该谐振腔内的信号光在该第一反射层401和该第二反射层404之间来回反射，直到该谐振腔内的信号光完全被该光吸收层403转换为光电流。
图5和图6为本申请实施例的光电转换装置的另外两个示意性结构图。
如图5或图6所示，以信号光入射方向为Y轴，与该光增益层402的晶圆圆面或该光吸收层403的晶圆圆面垂直的方向为X轴，建立二维坐标系。
可选地，如图5所示，该光增益层402和该光吸收层403平行设置于该第一反射层401和该第二反射层404之间，以及与该第一反射层401和该第二反射层404平行。
可选地，如图5所示，在信号光入射的方向上该第一反射层401、该光增益层402、该光吸收层403和该第二反射层404的层间分布顺序为：该第一反射层401、该光吸收层403、该光增益层402和该第二反射层404。
可选地，如图5所示，该第一电流源接口405为第一P+接触层，该第二电压源接口408为第二P+接触层，该第二电流源接口406为第一N+接触层，该第一电压源接口407为第二N+接触层，该第一P+接触层405、该第二P+接触层408、该第一N+接触层406和该第二N+接触层407之间互相平行。
可选地，如图5所示，该装置还包括：氧化隔离层409。
该氧化隔离层409可以平行设置于该第一P+接触层405和该第二P+接触层408之间，用于隔离该第一P+接触层405和该第二P+接触层408。
可选地，如图6所示，该氧化隔离层409还可以平行设置于该第一N+接触层406和该第二N+接触层407之间，用于隔离该第一N+接触层406和该第二N+接触层407。
可选地，如图5或图6所示，该光增益层402的一侧设置有该第一P+接触层405，该光增益层402的与设置有该第一P+接触层405的一侧相对的另一侧设置有该第一N+接触层406，该光吸收层403的一侧设置有该第二N+接触层407，该光吸收层403的与设置有该第二N+接触层407的一侧相对的另一侧设置有该第二P+接触层408。
具体而言，信号光从该第一反射层401入射，经该第一反射层401后，一部分透射信号光进入该谐振腔内，透射进入该谐振腔内的信号光先在该光吸收层403内部分转换为光电流，未转换为光电流的信号光在该光增益层402内放大，接着进入该第二反射层404，经该第二反射层404后，一部分反射信号光再次进入该谐振腔内，反射进入该谐振腔内的信号光先在该光增益层402内被放大，接着进入该光吸收层403内部分转换为光电流，未转换为光电流的部分信号光接着再次进入该第一反射层401，经过该第一反射层401后，一部分反射信号光再次进入该谐振腔内，就这样，入射进入该谐振腔内的信号光在该第一反射层401和该第二反射层404之间来回反射，直到该谐振腔内的信号光完全被该光吸收层403转换为光电流。
图7和图8为本申请实施例的光电转换装置的另外两个示意性结构图。
如图7或图8所示，以信号光入射方向为Z轴，与该光增益层402的晶圆圆面或该光吸收层403的晶圆圆面垂直的方向为X轴，另一方向为Y轴，建立三维坐标系。
可选地，如图7或图8所示，该光吸收层403和该光增益层402分别与该第一反射层401和该第二反射层404垂直。
可选地，如图7所示，该光吸收层403的一侧设置有该第一反射层401，该光吸收层403的与设置有该第一反射层401的一侧相对的另一侧设置有该光增益层402，该光增益层402的与设置有该光吸收层403的一侧相对的另一侧设置有该第二反射层404，其中，该光吸收层403和该光增益层402面连接。
可选地，如图8所示，该光吸收层403的一侧设置有该第二反射层404，该光吸收层403的与设置有该第二反射层404的一侧相对的另一侧设置有该光增益层402，该光增益层402的与设置有该光吸收层403的一侧相对的另一侧设置有该第一反射层401，其中，该光吸收层403和该光增益层402面连接。
可选地，如图7或图8所示，该第一电流源接口405为第一P+接触层，该第二电压源接口408为第二P+接触层，该第二电流源接口406为第一N+接触层，该第一电压源接口407为第二N+接触层；该第一P+接触层405与该第二P+接触层408位于同一层，该第一N+接触层406和该第二N+接触层407面连接且位于同一层。
可选地，如图7或图8所示，该装置还包括：氧化隔离层409。该氧化隔离层409平行设置于该第一P+接触层405和该第二P+接触层408之间，用于隔离该第一P+接触层405和该第二P+接触层408。
可选地，如图7或图8所示，该光增益层402的一侧设置有该第一N+接触层406，该光增益层402的与设置有该第一N+接触层406的一侧相对的另一侧设置有该第一P+接触层405，该光吸收层403的一侧设置有该第二P+接触层408，该光吸收层403的与设置有该第二P+接触层408的一侧相对的另一侧设置有该第二N+接触层407。
具体而言，如图7所示，信号光从该第一反射层401入射，经该第一反射层401后，一部分透射信号光进入该谐振腔内，透射进入该谐振腔内的信号光先在该光吸收层403内部分转换为光电流，未转换为光电流的信号光在该光增益层402内放大，接着进入该第二反射层404，经该第二反射层404后，一部分反射信号光再次进入该谐振腔内，反射进入该谐振腔内的信号光先在该光增益层402内被放大，接着进入该光吸收层403内部分转换为光电流，未转换为光电流的部分信号光接着再次进入该第一反射层401，经过该第一反射层401后，一部分反射信号光再次进入该谐振腔内，就这样，入射进入该谐振腔内的信号光在该第一反射层401和该第二反射层404之间来回反射，直到该谐振腔内的信号光完全被该光吸收层403转换为光电流。
具体而言，如图8所示，信号光从该第一反射层401入射，经该第一反射层401后，一部分透射信号光进入该谐振腔内，透射进入该谐振腔内的信号光先在该光增益层402内放大，接着在该光吸收层403内部分转换为光电流，未转换为光电流的信号光进入该第二反射层404，经该第二反射层404后，一部分反射信号光再次进入该谐振腔内，反射进入该谐振腔内的信号光先在该光吸收层403内部分转换为光电流，未转换为光电流的部分信号光接着进入该光增益层402内被放大，接着再次进入该第一反射层401，经过该第一反射层401后，一部分反射信号光再次进入该谐振腔内，就这样，入射进入该谐振腔内的信号光在该第一反射层401和该第二反射层404之间来回反射，直到该谐振腔内的信号光完全被该光吸收层403转换为光电流。
图9为本申请实施例的光电转换装置的另外一个示意性结构图。
如图9所示，以信号光入射方向为Z轴，与该光增益层402的晶圆圆面或该光吸收层403的晶圆圆面垂直的方向为X轴，另一方向为Y轴，建立三维坐标系。
可选地，如图9所示，该光吸收层403和该光增益层402分别与该第一反射层401和该第二反射层404垂直。
可选地，如图9所示，该光增益层402的一侧设置有该第一反射层401，该光增益层402的与设置有该第一反射层401的一侧相对的另一侧设置有该第二反射层404，该光吸收层403的一侧设置有该第一反射层401，该光吸收层403的与设置有该第一反射层401的一侧相对的另一侧设置有该第二反射层404，该光增益层402与该光吸收层面403连接且互相平行。
可选地，如图9所示，该第一电流源接口405为第一P+接触层，该第二电压源接口408为第二P+接触层，该第二电流源接口406为第一N+接触层，该第一电压源接口407为第二N+接触层；该第一P+接触层405与该第二P+接触层408位于同一层，该第一N+接触层406和该第二N+接触层407面连接且位于同一层。
可选地，如图9所示，该装置还包括：氧化隔离层409。该氧化隔离层409平行设置于该第一P+接触层405和该第二P+接触层408之间，用于隔离该第一P+接触层405和该第二P+接触层408。
可选地，如图9所示，该光增益层402的一侧设置有该第一N+接触层406，该光增益层402的与设置有该第一N+接触层406的一侧相对的另一侧设置有该第一P+接触层405，该光吸收层403的一侧设置有该第二P+接触层408，该光吸收层403的与设置有该第二P+接触层408的一侧相对的另一侧设置有该第二N+接触层407。
可选地，如图9所示，该光增益层402和该光吸收层403的接触面上存在倏逝场。
可选地，信号光从该第一反射层401入射后，先进入该光吸收层403，再进入该光增益层402，接着到达该第二反射层404，经过该第二反射层404后，一部分反射信号光再次进入谐振腔。
具体而言，信号光从该第一反射层401入射，经该第一反射层401后，一部分透射信号光进入该谐振腔内，透射进入该谐振腔内的信号光先在该光吸收层403内部分转换为光电流，未转换为光电流的信号光全部耦合进入该光增益层402，在该光增益层402内放大，接着进入该第二反射层404，经该第二反射层404后，一部分反射信号光再次进入该谐振腔内，反射进入该谐振腔内的信号光先在该光增益层402内被放大，接着全部耦合进入该光吸收层403，进入该光吸收层403内部分转换为光电流，未转换为光电流的部分信号光接着再次进入该第一反射层401，经过该第一反射层401后，一部分反射信号光再次进入该谐振腔内，就这样，入射进入该谐振腔内的信号光在该第一反射层401和该第二反射层404之间来回反射，直到该谐振腔内的信号光完全被该光吸收层403转换为光电流。
可选地，信号光从该第一反射层401入射后，先进入该光增益层402，再进入该光吸收层403，接着到达该第二反射层404，经过该第二反射层404后，一部分反射信号光再次进入谐振腔。
具体而言，信号光从该第一反射层401入射，经该第一反射层401后，一部分透射信号光进入该谐振腔内，透射进入该谐振腔内的信号光先在该光增益层402内放大，接着全部耦合进入该光吸收层403，在该光吸收层403内部分转换为光电流，未转换为光电流的信号光进入该第二反射层404，经该第二反射层404后，一部分反射信号光再次进入该谐振腔内，反射进入该谐振腔内的信号光先在该光吸收层403内部分转换为光电流，未转换为光电流的部分信号光接着全部耦合进入该光增益层402，在该光增益层402内被放大，接着再次进入该第一反射层401，经过该第一反射层401后，一部分反射信号光再次进入该谐振腔内，就这样，入射进入该谐振腔内的信号光在该第一反射层401和该第二反射层404之间来回反射，直到该谐振腔内的信号光完全被该光吸收层403转换为光电流。
可选地，如图3至9所示，该氧化隔离层409可以设置于该第一P+接触层405和该第二P+接触层408之间，用于隔离该第一P+接触层405和该第二P+接触层408，防止该第一P+接触层405和该第二P+接触层408之间的相互影响，进而可以更加稳定地为该光增益层402提供电流和为该光吸收层403提供电压。可选地，该氧化隔离层409还可以设置于该第一N+接触层406和该第二N+接触层407之间，用于隔离该第一N+接触层406和该第二N+接触层407，防止该第一N+接触层406和该第二N+接触层407之间的相互影响，进而可以更加稳定地为该光增益层402提供电流和为该光吸收层403提供电压。
图10和图11为本申请实施例的光电转换装置的另外两个示意性结构图。
如图10或图11所示，以信号光入射方向为Y轴，与该光增益层402的晶圆圆面或该光吸收层403的晶圆圆面垂直的方向为X轴，建立二维坐标系。
可选地，如图10或图11所示，该光增益层和该光吸收层平行设置于该第一反射层和该第二反射层之间，以及与该第一反射层和该第二反射层平行。
可选地，如图10所示，在信号光入射的方向上该第一反射层401、该光增益层402、该光吸收层403和该第二反射层404的空间顺序为：该第一反射层401、该光增益层402、该光吸收层403和该第二反射层404。
可选地，如图11所示，在信号光入射的方向上该第一反射层401、该光增益层402、该光吸收层403和该第二反射层404的空间顺序为：该第一反射层401、该光吸收层403、该光增益层402和该第二反射层404。
可选地，如图10或图11所示，该第二电流源接口406和该第一电压源接口406集成于第一公用接口410上，该第一公用接口410同时连接该电流源的负极和该电压源的正极。
该第一电流源接口405为第一P+接触层，该第二电压源接口408为第二P+接触层，该第一公用接口410为N+接触层，该第一P+接触层405、该第二P+接触层408、该N+接触层410之间互相平行。
可选地，如图10或图11所示，该光增益层402的一侧设置有该第一P+接触层405，该光增益层402的与设置有该第一P+接触层405的一侧相对的另一侧设置有该N+接触层410，该光吸收层403的一侧设置有该N+接触层410，该光吸收层403的与设置有该N+接触层410的一侧相对的另一侧设置有该第二P+接触层408。
具体而言，如图10所示，信号光从该第一反射层401入射，经该第一反射层401后，一部分透射信号光进入该谐振腔内，透射进入该谐振腔内的信号光先在该光增益层402内放大，接着在该光吸收层403内部分转换为光电流，未转换为光电流的信号光进入该第二反射层404，经该第二反射层404后，一部分反射信号光再次进入该谐振腔内，反射进入该谐振腔内的信号光先在该光吸收层403内部分转换为光电流，未转换为光电流的部分信号光接着进入该光增益层402内被放大，接着再次进入该第一反射层401，经过该第一反射层401后，一部分反射信号光再次进入该谐振腔内，就这样，入射进入该谐振腔内的信号光在该第一反射层401和该第二反射层404之间来回反射，直到该谐振腔内的信号光完全被该光吸收层403转换为光电流。
具体而言，如图11所示，信号光从该第一反射层401入射，经该第一反射层401后，一部分透射信号光进入该谐振腔内，透射进入该谐振腔内的信号光先在该光吸收层403内部分转换为光电流，未转换为光电流的信号光在该光增益层402内放大，接着进入该第二反射层404，经该第二反射层404后，一部分反射信号光再次进入该谐振腔内，反射进入该谐振腔内的信号光先在该光增益层402内被放大，接着进入该光吸收层403内部分转换为光电流，未转换为光电流的部分信号光接着再次进入该第一反射层401，经过该第一反射层401后，一部分反射信号光再次进入该谐振腔内，就这样，入射进入该谐振腔内的信号光在该第一反射层401和该第二反射层404之间来回反射，直到该谐振腔内的信号光完全被该光吸收层403转换为光电流。
图12为本申请实施例的光电转换装置的再一个示意性结构图。
如图12所示，以信号光入射方向为Y轴，与该光增益层402的晶圆圆面或该光吸收层403的晶圆圆面垂直的方向为X轴，建立二维坐标系。
如图12所示，该装置400还包括衬底411，该衬底411与该第一反射层401或该第二反射层404外侧连接，信号光可以通过，用于支撑整个装置。
可选地，信号光可以从该衬底通过，且不受该衬底影响。
可选地，信号光可以正入射该光电转换装置400，也可以背入射该光电转换装置400，其中，正入射是指信号光从该第一反射层401入射进入该光电转换装置400，从该衬底411出射进入外界链路(衬底411连接该第二反射层404的外侧)，背入射是指信号光从该衬底411入射进入该光电转换装置400，从该第二反射层404出射进入外界链路(衬底411连接该第一反射层401的外侧)。
应理解，图12只是本申请实施例中的光电转换装置400的一个示例，在图3的基础上增加衬底411，本申请实施例还可以是在图4至11的基础上增加衬底411。
可选地，如图3、图4、图5、图6、图10和图11所示的装置400，该装置400工作在非激射状态，即要求如下公式1成立：
Figure GPA0000269645650000141
其中，Гx为在X方向上信号光位于光增益层中部分与总信号光的比值，g为光增益层中单位长度的光增益，αi为腔内损耗因子，L为光增益层的厚度，r1和r2分别为反射层1和反射层2的强度(intensity)反射系数。
可选地，如图7、图8和图9所示的装置400，该装置400工作在非激射状态，即要求如下公式2成立：
Figure GPA0000269645650000151
其中，Гxy为在X和Y方向上信号光位于光增益层中部分与总信号光的比值，g为光增益层中单位长度的光增益，αi为腔内损耗因子，L为光增益层在Z方向的长度，r1和r2分别为反射层1和反射层2的强度(intensity)反射系数。
本发明实施例还提出了一种光线路终端，其示意性结构图如图13所示。图13所示的光线路终端500包括光电转换装置510。光电转换装置510可以是图2所示的光电转换装置400，为了简洁，此处不再赘述。
应理解，图13示出的光线路终端仅是示例，本申请实施例的光线路终端还可包括其他模块或单元，如MAC芯片，或者包括与图13中的各个模块的功能相似的模块，或者并非要包括图2中的所有模块。
另外，本申请实施例还提出了一种通信系统，其可以包括图2中所示的光电转换装置400或可以包括图13所示的光线路终端500，为了简洁，此处不再赘述。
应理解，该通信系统还可包括其他设备、装置或单元，如还可以包括图1中所示的ONU，或者包括与图1中的各个设备的功能相似的设备或模块。
另外，本申请实施例还提出了一种无源光网络PON系统，该PON系统包括图13所示的光线路终端500，为了简洁，此处不再赘述。
应理解，该无源光网络PON系统还可包括其他设备、装置或单元，如还可以包括图1中所示的ONU，或者包括与图1中的各个设备的功能相似的设备或模块。
应理解，在本申请的各个实施例中，上述各过程的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，该单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
该作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
该功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例该方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上该，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以该权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种光电转换装置，其特征在于，包括：第一反射层、光增益层、光吸收层、第二反射层、第一电流源接口、第二电流源接口、第一电压源接口和第二电压源接口；
所述第一反射层和所述第二反射层平行设置，以在所述第一反射层和所述第二反射层之间形成谐振腔，信号光从所述第一反射层入射，经所述第一反射层后，向所述谐振腔输出透射部分的信号光，所述透射部分的信号光在所述第一反射层和所述第二反射层之间多次反射，直到所述谐振腔内的信号光被转换为光电流；
所述光增益层和所述光吸收层位于所述谐振腔内；
所述光增益层，用于放大所述谐振腔内的信号光；
所述光吸收层，用于将所述谐振腔内的信号光转换为光电流；
所述第一电流源接口和所述第二电流源接口分别连接电流源的正极和负极，以便于为所述光增益层提供电流；
所述第一电压源接口和所述第二电压源接口分别连接电压源的正极和负极，以便于为所述光吸收层提供电压。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光增益层和所述光吸收层平行设置于所述第一反射层和所述第二反射层之间，以及与所述第一反射层和所述第二反射层平行。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在信号光入射的方向上所述第一反射层、所述光增益层、所述光吸收层和所述第二反射层的层间分布顺序为：
所述第一反射层、所述光增益层、所述光吸收层和所述第二反射层；或
所述第一反射层、所述光吸收层、所述光增益层和所述第二反射层。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光吸收层和所述光增益层分别与所述第一反射层和所述第二反射层垂直。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，
所述光吸收层的一侧设置有所述第一反射层，所述光吸收层的与设置有所述第一反射层的一侧相对的另一侧设置有所述光增益层，所述光增益层的与设置有所述光吸收层的一侧相对的另一侧设置有所述第二反射层，其中，所述光吸收层和所述光增益层面连接；或
所述光吸收层的一侧设置有所述第二反射层，所述光吸收层的与设置有所述第二反射层的一侧相对的另一侧设置有所述光增益层，所述光增益层的与设置有所述光吸收层的一侧相对的另一侧设置有所述第一反射层，其中，所述光吸收层和所述光增益层面连接。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，
所述光增益层的一侧设置有所述第一反射层，所述光增益层的与设置有所述第一反射层的一侧相对的另一侧设置有所述第二反射层，所述光吸收层的一侧设置有所述第一反射层，所述光吸收层的与设置有所述第一反射层的一侧相对的另一侧设置有所述第二反射层，所述光增益层与所述光吸收层面连接且互相平行。
7.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述第一电流源接口为第一P+接触层，所述第二电压源接口为第二P+接触层，所述第二电流源接口为第一N+接触层，所述第一电压源接口为第二N+接触层，所述第一P+接触层、所述第二P+接触层、所述第一N+接触层和所述第二N+接触层之间互相平行，
所述装置还包括：氧化隔离层，
所述光增益层的一侧设置有所述第一P+接触层，所述光增益层的与设置有所述第一P+接触层的一侧相对的另一侧设置有所述第一N+接触层，所述光吸收层的一侧设置有所述第二N+接触层，所述光吸收层的与设置有所述第二N+接触层的一侧相对的另一侧设置有所述第二P+接触层；所述氧化隔离层平行设置于所述第一N+接触层和所述第二N+接触层之间，用于隔离所述第一N+接触层和所述第二N+接触层；或
所述光增益层的一侧设置有所述第一N+接触层，所述光增益层的与设置有所述第一N+接触层的一侧相对的另一侧设置有所述第一P+接触层，所述光吸收层的一侧设置有所述第二P+接触层，所述光吸收层的与设置有所述第二P+接触层的一侧相对的另一侧设置有所述第二N+接触层；所述氧化隔离层平行设置于所述第一P+接触层和所述第二P+接触层之间，用于隔离所述第一P+接触层和所述第二P+接触层。
8.根据权利要求4至6中任一所述的装置，其特征在于，所述第一电流源接口为第一P+接触层，所述第二电压源接口为第二P+接触层，所述第二电流源接口为第一N+接触层，所述第一电压源接口为第二N+接触层，所述第一P+接触层与所述第二P+接触层位于同一层，所述第一N+接触层和所述第二N+接触层面连接且位于同一层，
所述装置还包括：氧化隔离层，
所述光增益层的一侧设置有所述第一N+接触层，所述光增益层的与设置有所述第一N+接触层的一侧相对的另一侧设置有所述第一P+接触层，所述光吸收层的一侧设置有所述第二P+接触层，所述光吸收层的与设置有所述第二P+接触层的一侧相对的另一侧设置有所述第二N+接触层；所述氧化隔离层平行设置于所述第一P+接触层和所述第二P+接触层之间，用于隔离所述第一P+接触层和所述第二P+接触层。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述光增益层和所述光吸收层的接触面上存在倏逝场。
10.根据权利要求1至6中任一所述的装置，其特征在于，所述第二电流源接口和所述第一电压源接口集成于第一公用接口上，所述第一公用接口同时连接所述电流源的负极和所述电压源的正极。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一电流源接口为第一P+接触层，所述第二电压源接口为第二P+接触层，第一公用接口为N+接触层，所述第一P+接触层、所述第二P+接触层、所述N+接触层之间互相平行；所述光增益层的一侧设置有所述第一P+接触层，所述光增益层的与设置有所述第一P+接触层的一侧相对的另一侧设置有所述N+接触层，所述光吸收层的一侧设置有所述N+接触层，所述光吸收层的与设置有所述N+接触层的一侧相对的另一侧设置有所述第二P+接触层。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光吸收层由单一吸收结构或雪崩光探测器APD的吸收、分级和倍增SAGM结构组成。
13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光增益层和/或所述光吸收层是由以下材料中至少一种组成：ⅢⅤ系化合物、硅、锗、石墨烯；其中，所述ⅢⅤ系化合物、所述硅和所述锗为量子阱和/或量子点。
14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一反射层和/或所述第二反射层是由至少一种光栅组成；所述第一反射层和/或所述第二反射层反射以下任意一种形式的波长：单一窄带波长、一个波长范围内的波长、多个波长范围内的波长。
15.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
衬底，与所述第一反射层或所述第二反射层外侧连接，用于支撑整个装置。
16.一种光线路终端，其特征在于，包括权利要求1至15中任一所述的光电转换装置。
17.一种无源光网络PON系统，其特征在于，所述PON系统包括：如权利要求16所述的光线路终端。
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