The present invention provides a velocity matched distributed photodetector/modulator (VMDP) for converting between an optical signal and an electrical signal. The converter has twice the theoretical efficiency of any prior art device. The converter wave-guide core is of uniform cross-sectional thickness and composition along the optical path, which makes it easy to fabricate. The converter includes a passive optical waveguide and a plurality of photodiodes. The photodiodes optically couple in series with the passive optical waveguide and electrically couple in parallel with one another to convey the electrical signal there between. The photodiodes exhibit impedance mismatches that generate reflections of the electrical signal, which contribute to a cancellation of reverse traveling portions of the electrical signal. The passive optical waveguide may be tuned to a band gap at which it exhibits transparency to a characteristic wavelength of the optical signal at a field strength less than a first electrical field strength and absorption of the optical signal at the field strength greater than the first field strength. The photodiodes are electrically biased to generate within the passive optical waveguide localized electric fields. The field strength of these fields is greater than the first electrical field strength, to optically couple the photodiodes with the passive optical waveguide.

Η παρούσα εφεύρεση παρέχει ότι μια ταχύτητα ταιρίαξε με το διανεμημένους φωτοανιχνευτή/το διαμορφωτή (VMDP) για τη μετατροπή μεταξύ ενός οπτικού σήματος και ενός ηλεκτρικού σήματος. Ο μετατροπέας έχει δύο φορές τη θεωρητική αποδοτικότητα οποιασδήποτε συσκευής προγενέστερης τέχνης. Ο πυρήνας κυματοδηγού μετατροπέων είναι ομοιόμορφων διατομικών πάχους και σύνθεσης κατά μήκος της οπτικής πορείας, η οποία το καθιστά εύκολο να κατασκευάσει. Ο μετατροπέας περιλαμβάνει έναν παθητικό οπτικό κυματοδηγό και μια πολλαπλότητα των φωτοδιόδων. Οι φωτοδίοδοι συνδέουν οπτικά στη σειρά με τον παθητικό οπτικό κυματοδηγό και ηλεκτρικά το ζεύγος παράλληλα με το ένα άλλο για να μεταβιβάσουν το ηλεκτρικό σήμα εκεί μεταξύ. Οι φωτοδίοδοι εκθέτουν τους κακούς συνδυασμούς σύνθετης αντίστασης που παράγουν τις αντανακλάσεις του ηλεκτρικού σήματος, οι οποίες συμβάλλουν σε μια ακύρωση των αντίστροφων διακινούμενων μερίδων του ηλεκτρικού σήματος. Ο παθητικός οπτικός κυματοδηγός μπορεί να συντονιστεί σε ένα χάσμα ζωνών στο οποίο εκθέτει τη διαφάνεια σε ένα χαρακτηριστικό μήκος κύματος του οπτικού σήματος σε μια δύναμη τομέων λιγότερο από μια πρώτες δύναμη ηλεκτρικών τομέων και μια απορρόφηση του οπτικού σήματος στη δύναμη τομέων μεγαλύτερη από την πρώτη δύναμη τομέων. Οι φωτοδίοδοι είναι ηλεκτρικά προκατειλημμένες για να παραγάγουν μέσα στα παθητικά οπτικά εντοπισμένα κυματοδηγός ηλεκτρικά πεδία. Η δύναμη τομέων αυτών των τομέων είναι μεγαλύτερη από την πρώτη δύναμη ηλεκτρικών τομέων, να συνδέσει οπτικά τις φωτοδιόδους με τον παθητικό οπτικό κυματοδηγό.