近來無線區域網路（Wireless local area networks，WLANs）用於 辦公室或是居家等室內空間的比例越來越高，使用者對於無線區域網 路之低傳輸功率（Low-transmission-power）與高位元速率（High-bit rate）的需求亦日益增加。超寬頻（Ultra-wide band，UWB）技術或 是Impulse radio（IR）技術可以達成上述需求。然而，這兩種技術之 傳輸距離皆有其限制，因為這兩種技術所使用的短電脈衝（Short electrical pulses）訊號在空氣中傳輸時會造成巨大的損耗，造成傳輸 距離被限制。但此種困難可以藉由結合光子技術至超寬頻或 Impulse radio 系統之中來加以克服，實踐方式是先讓訊號以光訊號形式在低 損耗光纖中傳輸，如此便可以長距離傳輸，然後再將光訊號轉變成電 脈衝訊號以傳輸至最後一哩（Last mile）的使用者端（圖 1-2）。由 文獻 [18]、[19]可以得知光子超寬頻通訊連結（Photonic UWB communication links）已經被驗證是可行的，其資料傳輸速率甚至可 以達到 1.5Gb/s。而對這些系統而言，扮演關鍵角色的就是積體化整 合寬頻天線與高速高功率光檢測器之光子傳輸器。
另外，通常訊號經過長距離傳輸時會有失真的情形，縱使是在低 損耗光纖內傳送也無法避免因色散而造成訊號的失真。而解決訊號失 真的辦法（圖1-9）就是將高頻載波和寬頻資料分成兩部分傳輸[20]，
Optical Remote Signal Regeneration
and Upconversion!! Remote Signal Regeneration
and Upconversion!! Remote Signal Regeneration
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and Upconversion!! 操作在飽和區時又會受到空間電荷遮蔽效應（Space charge screening
effect）的影響，使元件的速度與輸出功率下降；二、異質接面光電 晶體（Heterojunction phototransistor，HPT），HPT雖然有很高的內部 增益，但其頻率響應Roll-off快，假如要傳送高頻訊號會容易失真 [21]；三、致電吸收調制器（Electron absorption modulator，EAM），
就元件特性而言，它比光檢測器有更多的功能性，但在磊晶層的設計 主要是以量子井為主，若直接拿來當光檢測器使用，在速度和響應度 都無法像光檢測器一樣，並且要做升頻（Up-conversion）實驗需要外 加半導體光放大器（Semiconductor optical amplifier，SOA）來作為混 光元件；四、非線性光檢測器，此處非線性指的不是Square’s law，
而是表示輸入的光強度對應輸出電功率的非線性。非線性光檢測器在 響應度與速度方面都有不錯的表現。
由1-2節可知此次實驗所使用的近彈道單載子傳輸光檢測器皆有 符合上述系統之需求，因為當近彈道單載子傳輸光檢測器操作在逆向 偏壓時，若逆偏不夠小於-1V時，元件的輸出電訊號就和雜訊大小差 不多，而外加逆偏至-3V以下時，元件就有明顯的輸出電訊號，如此 就有主動開關（Active switching）電訊號的混頻功能[22]，所以就可 以不必外加混頻器。此外，近彈道單載子傳輸光檢測器於先前研究時 就已朝向高速光檢測器為設計目標，而且其輸出功率與傳統單載子傳 輸光檢測器加上HEMT放大器後的輸出功率[23]不分軒輊。所以在基
地台系統上採用近彈道單載子傳輸光檢測器為主動元件即可省略高 速光檢測器，毫米波混頻器以及放大器，如此一來既可簡化系統亦可 節省成本。且我們的近彈道單載子傳輸光檢測器操作在逆偏之下依舊 擁有相當好的非線性度。再運用電場對電子漂移速度之非線性，以及 外加逆向偏壓使近彈道單載子傳輸光檢測器操作在彈道傳輸與飽和 區之間，來達到我們所需的非線性特性。且再搭配光子傳輸器只傳輸 W頻段訊號之特性，即可達成加強元件於W頻段下的高功率輸出。