Trong cấu trúc của một điốt quang thông thường, để thu được hiệu suất lượng tử toàn phần tối ưu (xác định bằng hệ thức III.19), cần thiết phải có αW >> 1 và αLp>> 1, nghĩa là phải tăng bề rộng của vùng điện tích không gian và độ dài khuếch tán của các hạt quang tải điện. Thế nhưng, khi làm tăng giá trị hai tham số này, ta không tránh khỏi làm suy giảm độ rộng của dải truyền qua do việc tăng thời gian chuyển động trong vùng điện tích không gian và tăng thời gian khuếch tán của các hạt quang tải điện. Nhưng nếu bây giờ ta ghép linh kiện này vào trong một cấu trúc dẫn sóng quang tích hợp, ta có thểđồng thời cải thiện được hiệu năng của hiệu suất lượng tử và độ rộng dải truyền qua của nó.
Hình III.17 : Sơ dồ của một điốt quang dùng cấu trúc dẫn sóng.
Thực vậy, một điốt quang được ghép vào một bộ dẫn sóng, mà cấu trúc được trình bày trên hình III.17, cho thấy có nhiều ưu điểm. Trước hết, vì rằng vùng hoạt tính của đềtéctơ được chiếu sáng theo phương song song chứ không phải theo phương thẳng góc với tiết diện của bộ tiếp giáp, dòng quang điện ởđầu ra của đềtéctơđược viết là:
) e 1 ( e Jph= Φ0 − -αL (III.26) Trong đó L là chiều dài của vùng hoạt tính đo theo phương truyền của sóng quang. Trong cấu hình này, vì rằng bề rộng W của vùng điện tích không gian ZCE và chiều dài L của vùng hoạt tính là độc lập với nhau, cho nên người ta có thể chọn lựa mật độ các hạt tải điện của vùng hoạt tính và hiệu thế phân cực Vapp sao cho bề rộng W của vùng điện tích không gian bằng với bề dày của bộ dẫn sóng ; trong khi đó, chiều dài L có thểđược thực hiện với một độ dài thích hợp để thoả mãn điều kiện αL >> 1. Do đó mà hiệu suất lượng tử có thểđạt giá trị bằng 1 với bất kỳ giá trị nào của hệ số hấp thụα, bằng cách điều chỉnh độ dài L, với điều kiện là độ mất mát do khuếch tán và do hấp thụ của các hạt tải điện là không đáng kể.
Hình III.18 : Sơ dồ một điốt quang dùng cấu trúc dẫn sóng làm bằng InGaAs được ghép vào bộ dẫn sóng làm bằng InP [12].
Ưu điểm thứ hai của loại đềtéctơ này là độ rộng của dải truyền qua. Thực vậy,vì rằng đềtéctơ quang học được tạo nên trong một kênh dẫn sóng rất nhỏ, cho dù có chiều dài L tương đối lớn, linh kiện này vẫn có điện dung của bộ tiếp giáp rất bé ; điều đó dẫn đến giá trị rất bé của hằng số thời gian RC, mà hằng số này lại là giới hạn chủ yếu của dải truyền qua. Bỏi vì tất cả các phôtôn đến đều được hấp thụ trực tiếp trong vùng điện tích không gian, không những hiệu suất lượng tửđược tăng lên mà thời gian khuếch tán các hạt tải điện cũng được triệt tiêu. Kết quả là độ rộng của dải truyền qua sẽ không bị giới hạn bởi hằng số thời gain khuếch tán nữa. Các tính toán [12] cho thấy rằng một điốt quang dùng cấu trúc dẫn sóng làm bằng AlGaInAs-GaInAs, vận hành ở bước sóng 1,55 µm, có thểđặt đến hiệu suất lượng tử bằng 0,94 và dải truyền qua bằng 100 GHz. Điốt quang dùng cấu trúc dẫn sóng còn có một ưu điểm khác: đó là khả năng được tích hợp trong một linh kiện quang học tích phân dùng để thực hiện việc đo tín hiệu quang, một chức năng không thể thiếu được trong các linh kiện chức năng quang học. Hình III.19 trình bày sơ dồ một điốt quang dùng cấu trúc dẫn sóng làm bằng InGaAs được ghép với một bộ dẫn sóng làm bằng InP.