硅光系统级联设计与链路预算分析
📚 共计 30 章节
01
硅光技术概述：从电子到光子
为什么我们需要硅光？ 电子瓶颈与光子优势
基础
概念
02
硅光工艺平台
SOI、氮化硅、锗硅探测器工艺基础
工艺
材料
03
无源器件基础
波导、耦合器、MMI、光栅耦合器原理与损耗
器件
损耗
04
调制器基础
马赫-曾德尔调制器、微环调制器工作原理
调制
高速
05
探测器基础
锗硅PIN探测器、APD探测器性能参数
探测
灵敏度
06
光源与激光器
片上激光器、外置光源耦合方案
光源
集成
07
级联系统概念
什么是级联？为什么需要级联设计？
系统
架构
08
链路预算基础
光功率预算、信噪比、误码率的关系
预算
信噪比
09
损耗预算分析
波导传输损耗、弯曲损耗、耦合损耗累加
损耗
建模
10
噪声预算分析
散粒噪声、热噪声、相对强度噪声建模
噪声
统计
11
级联拓扑结构
树形、总线型、星型拓扑的优缺点
拓扑
网络
12
光功率分配策略
等分与不等分耦合器的设计考量
分配
耦合器
13
级联中的串扰问题
串扰来源、建模与抑制方法
串扰
隔离
14
级联中的色散管理
色散对高速信号的影响与补偿
色散
补偿
15
级联中的非线性效应
自相位调制、交叉相位调制、四波混频
非线性
SPM
16
链路预算工具
Python/Matlab实现链路预算仿真
仿真
代码
17
案例一：片上光互连链路预算
短距离片上光互连分析
案例
短距
18
案例二：数据中心光互联
中距离数据中心链路预算
案例
数据中心
19
案例三：相干通信链路预算
长距离相干系统分析
案例
相干
20
案例四：多波长WDM链路预算
波分复用系统预算分析
案例
WDM
21
级联设计中的热管理
热光效应、热串扰与散热设计
热
管理
22
级联设计中的工艺容差
工艺偏差对性能的影响
工艺
容差
23
级联设计中的测试与校准
片上测试结构、校准算法
测试
校准
24
先进调制格式
PAM4、QPSK、16QAM在级联中的考量
调制
高阶
25
硅光与CMOS电子电路集成
TIA、Driver、CDR的协同设计
集成
电路
26
硅光封装技术
光纤阵列耦合、倒装焊、3D封装
封装
耦合
27
链路预算的蒙特卡洛分析
统计方法评估良率
统计
良率
28
硅光链路仿真工具
Lumerical、VPI、OptiSystem的使用
仿真
工具
29
前沿趋势：硅光与AI、量子计算
硅光与AI、量子计算、传感的融合
前沿
趋势
30
课程总结与项目实战
设计一个完整的硅光收发链路
实战
项目