光電子芯片

原榮

光電子芯片
  • 出版商: 機械工業
  • 出版日期: 2026-04-01
  • 售價: $534
  • 語言: 簡體中文
  • 頁數: 233
  • ISBN: 7111802101
  • ISBN-13: 9787111802105
  • 相關分類: 光電子學 Photonics

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商品描述

本書從光電子器件（芯片）的理論基礎出發，介紹了光無源和光有源器件、光探測及紅外光感知、圖像傳感芯片，特別是在矩陣乘法運算、人工智能（AI）、光交換網絡中廣泛應用的馬赫-曾德爾幹涉（MZI）光調制器、陣列波導光柵（AWG）、微機電系統（MEMS）及高速光纖通信系統芯片及光模塊；闡述了矽光技術、光電共封裝（CPO）技術，以及光電子芯片在人工智能（AI）、激光雷達測距、光子相控陣（OPA）雷達、光子存儲、光交換、數據中心光互聯等方面的應用；還給出光電子芯片制造技術，特別是Si基異質集成Ⅲ-Ⅴ族芯片制造技術與工藝，以及芯片封裝技術及演化。本書附有“縮寫名詞術語”，便於讀者檢索感興趣的內容，還配有“知識擴展”“PPT課件”“關鍵詞索引”等電子文檔（獲取方式見封底），為讀者提供深入了解光電子芯片制造技術的途徑。本書內容系統全面，敘述通俗易懂，圖文並茂，既可供從事光電集成芯片、民用軍用系統和裝備的研究教學、規劃設計、管理維護的人員參考，也可作為相關專業的教材。

作者簡介

原榮，研究員，中國通信學會會士。自參加工作以來，先後從事激光大氣通信、光纖通信技術研究。曾負責軍事預研課題“軍用全光傳輸系統研究”和863計劃通信技術主題重大項目“全業務網（FSN）接入傳輸系統”研究，成功研制出摻鉺光纖放大器（EDFA），建立了WDM光纖傳輸演示系統和全業務接入網。曾先後出版《光纖通信》《光纖通信網絡》《寬帶光接入網》《光纖通信技術》《光子學與光電子學》和《海底光纜通信——關鍵技術、系統設計及OA&M》等著作10餘部。

目錄大綱

前言
第1章 概述和理論基礎
1.1 概述
1.1.1 光電子芯片技術和分類
1.1.2 光電子芯片—光電技術和光電產業核心部件
1.1.3 國家對集成電路產業跨越式發展極為重視
1.1.4 光電子芯片基礎—光電子學
1.1.5 光電子芯片產品的應用
1.2 光電子芯片理論基礎
1.2.1 光的波動性和粒子性
1.2.2 光的傳播速度與介質折射率緊密相關
1.2.3 光電子器件與光程差、相位差緊密相關
1.2.4 能帶理論—發光器件、光感知探測器基礎
1.2.5 Ⅲ-Ⅴ族材料與矽、鍺材料比較—直接帶隙優於間接帶隙
1.2.6 半導體對光的吸收—光探測器、激光器、光放大器基礎
1.2.7 載流子的產生、覆合、擴散和漂移—光電效應、光電荷效應、光電導效應基礎
第2章 光無源器件
2.1 波分覆用/解覆用器
2.1.1 反射光柵解覆用器
2.1.2 AWG覆用/解覆用器
2.2 光濾波器
2.2.1 法布裏-珀羅諧振腔
2.2.2 法布裏-珀羅濾波器
2.2.3 馬赫-曾德爾幹涉儀—矩陣乘法運算、人工智能、神經網絡等
2.2.4 馬赫-曾德爾幹涉濾波器
2.2.5 布拉格光柵波導濾波器
2.3 微機電系統—光交換芯片應用
2.3.1 微機電系統簡介
2.3.2 微機電系統光開關—廣泛應用於光交換芯片
2.4 波導光隔離器
2.4.1 釔鐵石榴石波導光隔離器
2.4.2 微環磁光波導光隔離器
2.5 陣列波導光柵無源器件及其應用
2.5.1 AWG星形耦合器
2.5.2 AWG的工作原理—不同路徑光終點幹涉
2.5.3 AWG用於光濾波器
2.5.4 AWG用於多信道光接收機
2.5.5 AWG用於寬譜光源分割
2.5.6 AWG用於光網絡單元無色WDM-PON
2.5.7 AWG用於光交叉連接
2.5.8 AWG用於光正交頻分覆用信號產生
2.5.9 AWG用於傅裏葉變換和逆變換—人工智能芯片應用
2.6 光耦合器
2.6.1 2×2波導光耦合器
2.6.2 波導多模幹涉分光器/耦合器
2.6.3 邊緣耦合器
2.6.4 光柵耦合器
第3章 激光器、光放大器、光調制器
3.1 激光器、光放大器
3.1.1 半導體激光器工作的必要條件
3.1.2 異質結半導體激光器
3.1.3 量子限制激光器
3.1.4 矽基異質集成量子點激光器
3.1.5 分布反饋激光器
3.1.6 半導體光放大器—人工智能芯片應用
3.1.7 平面波導光柵波長可調激光器
3.1.8 垂直腔表面發射激光器
3.1.9 矽基微環外腔波長可調半導體激光器
3.2 馬赫-曾德爾幹涉光調制器—矩陣乘法運算、人工智能等應用
3.2.1 電光效應
3.2.2 電光相位調制器
3.2.3 馬赫-曾德爾幹涉光調制器工作原理—受控偏振光輸出端幹涉
3.2.4 歸零碼差分正交相移鍵控MZM
3.2.5 薄膜鈮酸鋰調制器
3.3 電吸收調制器
3.3.1 電吸收調制器工作原理—外加電壓控制光的吸收損耗
3.3.2 矽基Ⅲ-Ⅴ族波導電吸收調制器芯片
第4章 光探測器及高速光接收機芯片
4.1 光探測概述
4.1.1 光探測原理—光的受激吸收
4.1.2 響應度和量子效率
4.2 光探測器
4.2.1 PN結光電二極管
4.2.2 PIN光電二極管
4.2.3 雪崩光電二極管
4.2.4 單向載流子光探測器
4.2.5 波導光探測器芯片
4.2.6 肖特基結光探測器
4.2.7 紫外光探測器
4.2.8 光電晶體管
4.2.9 矽基鍺波導光探測器
4.3 光接收機芯片
4.3.1 電子載流子光接收機
4.3.2 AWG多信道光接收機芯片
4.3.3 107Gbit/s WG-PIN行波放大PLC光接收機芯片
4.3.4 單片集成相幹接收芯片
4.3.5 矽基異質集成高速光接收機前置放大器芯片
第5章 高速光纖通信系統芯片及模塊
5.1 數字信號處理技術芯片
5.1.1 數字信號處理在高比特率光纖通信系統中的作用
5.1.2 數字信號處理技術的實現
5.1.3 100Gbit/s系統數字信號處理器模塊
5.1.4 400Gbit/s系統數字信號處理器模塊
5.2 光傳輸系統模塊演進
5.2.1 100Gbit/s超長距離DWDM系統光收發模塊
5.2.2 單載波400Gbit/s傳輸系統模塊
5.2.3 雙載波400Gbit/s傳輸系統模塊
5.2.4 四載波400Gbit/s傳輸系統模塊
5.2.5 800Gbit/s光傳輸系統模塊
5.3 矽光集成電路收發器芯片
第6章 發光及其顯示芯片—電致發光、光致發光LED芯片
6.1 電致發光和光致發光
6.1.1 電致發光
6.1.2 電致發光LED材料和結構
6.1.3 光致發光
6.1.4 LED的主要特性和應用
6.2 電致發光顯示芯片
6.2.1 薄膜電致發光顯示芯片
6.2.2 厚膜/薄膜混合電致發光顯示芯片
6.2.3 粉末電致發光顯示
6.3 有機電致發光顯示芯片
6.3.1 OLED器件的結構
6.3.2 OLED顯示的工作原理
6.3.3 有源矩陣驅動OLED顯示芯片
6.4 電致發光顯示芯片的應用和發

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