基于光学频率转换的防伪检测技术,具有良好的隐秘性、唯一性、使用寿命长、材料制备技术难度高等特点,一直是防伪领域的重要方向之一。针对已有的分立器件检测系统中存在的一些缺陷,本课题组提出一种新型的用于特种检测的光电集成器件。论文在课题组前一阶段工作基础上,针对其中的核心器件之一——GaAsP接收芯片进行研究,使经过光学频率上转换后的光波长与接收芯片敏感波长相吻合。具体工作如下:1.研究了光电接收器件的集成方式,确定用于特种检测的接收芯片采用混合集成的方式;2.针对分离系统光电接收器件存在的不足,通过对半导体光接收材料的理论分析,确定了接收芯片的主要材料为Ⅲ-Ⅴ族混合晶GaAsP。采用CASTEP能带计算软件对GaAsP的能带结构、光学特性以及掺杂特性进行了计算,尤其着重于GaAsP能带结构转化的组分点计算。给出了能带计算公式中的各个系数,以及不同能带结构下的bowing系数随组分变化的公式。为设计光电接收器件提供了材料物理模型的依据。3.结合光电接收芯片应用的特点,采用Silvaco ATLAS器件模拟软件对探测器进行了不同结构条件下的模拟,获得了不同结构光电接收芯片的响应度、暗电流特性、响应时间、频率响应和光谱响应等特性,确定了PIN结构作为接收芯片的结构,并给出了最后设计的模型。4.设计了光电接收集成器件中的光学滤波膜系和集光透镜,优化了接收芯片的空间结构,增强了被测信号的抗干扰能力和检测器件的灵敏度。5.对研制的光电集成器件样品进行了测试。测试结果显示接收器件的特性满足设计要求,实现了对光学频率转换材料快速准确的检测,集成器件的整体性能良好。