硅光无源器件设计 · 全流程精讲

01硅光技术概述

光子集成到硅基光电子，演进历程与产业现状

02无源器件基础

光波导理论入门，模式、折射率与损耗机制

03设计工具链

主流EDA工具(Lumerical, RSoft, Ansys)仿真流程

04波导设计基础

条形波导与脊形波导结构、参数与设计要点

单模条件、模式场分布、有效折射率计算

弯曲损耗机理、最小弯曲半径、欧拉弯曲

07定向耦合器

耦合模理论、耦合长度计算、3dB耦合器

多模干涉原理、自映像效应、1x2/2x2 MMI

09光栅耦合器

光栅原理、耦合效率优化、均匀/非均匀光栅

10边缘耦合器

倒锥形耦合器设计、模场匹配、工艺容差

11阵列波导光栅AWG

罗兰圆原理、AWG设计流程、通道均匀性

12微环谐振器

传输谱线分析、耦合条件、Q值与FSR设计

13马赫-曾德尔干涉仪

分束比、相位差、热光调谐

14偏振管理器件

偏振分束器PBS、偏振旋转器PR设计

15模阶复用器

模式转换器、模式复用/解复用器

Y分支、多级分束、功分比控制

17光衰减器VOA

热光与电光衰减机制、设计原理

18光隔离器与环形器

非互易性原理、片上集成方案

19滤波器设计

带通、带阻、平顶滤波器设计方法

20工艺容差分析

蒙特卡洛仿真、工艺角分析、鲁棒性设计

GDSII导出、DRC检查、版图与仿真一致性

MPW与全掩模流片、工艺选择、设计规则

光栅耦合测试、端面耦合测试、光谱仪使用

从测试数据提取损耗、耦合系数、折射率

等效电路模型、行为级模型、紧凑模型

26热效应管理

热光效应、热串扰、散热结构设计

27非线性效应

双光子吸收、克尔效应、四波混频基础

III-V与硅混合集成、激光器集成方案

基于MZI的DQSPSK解调器设计全流程

AI辅助设计、片上光互连、量子光子学展望