描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787030774866
内容简介
集成光电子器件以集成光电子技术为基础，采用与集成电路（Integrated Circuit，IC）制造工艺完全兼容的工艺制造而成，具有光处理与传输功能的器件，是实现大容量、高速率信息传输的关键。“集成光电子器件制造学”是介绍支撑及引导光电子发展的基础学科，《集成光电子器件制造学教学案例》是其配套学习教材，以案例示教，重在实操，巩固理论学习和加深理解。《集成光电子器件制造学教学案例》共三篇13个案例，第1篇主要介绍典型无源和有源光电子器件/芯片的设计及其优化，包括平面光波导设计及优化、平面光波导分路器芯片设计及优化、波分复用/解复用芯片和可调光衰减器设计及优化；第2篇主要介绍集成光电子器件的制造技术，包括二氧化硅光子集成技术、绝缘衬上硅光子集成技术、磷化铟光子集成技术和绝缘衬上铌酸锂薄膜光子集成技术；第3篇主要介绍集成光电子器件封装、测试与可靠性，包括光波导芯片与光纤端面耦合封装、硅光子芯片与光纤垂直耦合封装、半导体激光器芯片与光纤耦合封装、硅基光电子器件异质集成、无源光电子器件可靠性测试。
目 录
目录
第１篇 光电子器件/芯片设计及优化 1
案例1.1 平面光波导设计及优化 2
1.1.1 光波导及其应用 2
1.1.2 光束传播法 3
1.1.3 模式与单模波导条件 5
1.1.4 传输损耗 11
1.1.5 案例小结 14
1.1.6 案例使用说明 14
参考文献 15
案例1.2 平面光波导分路器芯片设计及优化 16
1.2.1 平面光波导分路器光学性能参数 17
1.2.2 平面光波导分路器光学模型 18
1.2.3 均**面光波导分路器参数优化设计 19
1.2.4 基于Y分支结构的1×5非均**面光波导分路器参数优化设计 22
1.2.5 案例小结 26
1.2.6 案例使用说明 27
参考文献 29
案例1.3 波分复用/解复用芯片设计及优化 30
1.3.1 阵列波导光栅光学性能参数 33
1.3.2 波分复用/解复用器光学模型 36
1.3.3 AWG结构参数设计与优化 37
1.3.4 高斯型与平顶型AWG优化设计 46
1.3.5 案例小结 53
1.3.6 案例使用说明 53
参考文献 59
案例1.4 可调光衰减器设计及优化 61
1.4.1 光纤通信系统中的可调光衰减器 62
1.4.2 横向PIN结构可调光衰减器原理 62
1.4.3 横向PIN结构可调光衰减器结构与参数 64
1.4.4 横向PIN结构可调光衰减器仿真与优化 65
1.4.5 案例小结 74
1.4.6 案例使用说明 74
参考文献 81
第2篇 光电子芯片集成制造 83
案例2.1 二氧化硅光子集成 85
2.1.1 SiO2/Si3N4/SiOxNy光子集成及其发展 86
2.1.2 制造工艺平台及PDK 94
2.1.3 工艺流程及其关键工艺 96
2.1.4 混合/异构集成 100
2.1.5 案例小结 102
2.1.6 案例使用说明 103
参考文献 105
案例2.2 绝缘衬上硅光子集成 107
2.2.1 硅光集成与光电集成 107
2.2.2 制造工艺平台及PDK 111
2.2.3 关键工艺 116
2.2.4 混合/异构集成 118
2.2.5 案例小结 123
2.2.6 案例使用说明 123
参考文献 126
案例2.3 磷化铟光子集成 127
2.3.1 InP材料及其光子集成 128
2.3.2 制造工艺平台及PDK 131
2.3.3 关键工艺 134
2.3.4 混合/异构集成 138
2.3.5 案例小结 140
2.3.6 案例使用说明 140
参考文献 143
案例2.4 绝缘衬上铌酸锂薄膜光子集成 144
2.4.1 LNOI技术及光子器件 145
2.4.2 LNOI光波导制造技术及PDK 149
2.4.3 关键工艺 153
2.4.4 混合/异构集成 153
2.4.5 案例小结 154
2.4.6 案例使用说明 155
参考文献 156
第3篇 光电子器件封装、测试与可靠性 159
案例3.1 光波导芯片与光纤端面耦合封装 160
3.1.1 光波导端面对准耦合源分析 161
3.1.2 端面耦合模型与理论 163
3.1.3 对准耦合规律 164
3.1.4 耦合实验 171
3.1.5 案例小结 173
3.1.6 案例使用说明 174
参考文献 176
案例3.2 硅光子芯片与光纤垂直耦合封装 177
3.2.1 垂直耦合简介 177
3.2.2 垂直耦合模型与理论 180
3.2.3 垂直耦合规律 183
3.2.4 耦合实验 187
3.2.5 案例小结 190
3.2.6 案例使用说明 190
参考文献 192
案例3.3 半导体激光器芯片与光纤耦合封装 193
3.3.1 半导体激光器芯片与光纤耦合简介 194
3.3.2 耦合方法与模型 197
3.3.3 对准耦合规律 200
3.3.4 耦合实验 205
3.3.5 案例小结 209
3.3.6 案例使用说明 209
参考文献 211
案例3.4 硅基光电子器件异质集成 212
3.4.1 异构集成的提出 213
3.4.2 硅上Ⅲ-Ⅴ族材料集成 214
3.4.3 微转印 217
3.4.4 硅上InP薄膜 218
3.4.5 混合封装集成 219
3.4.6 案例小结 224
3.4.7 案例使用说明 224
参考文献 226
案例3.5 无源光电子器件可靠性测试 227
3.5.1 无源光电子器件可靠性测试简介 228
3.5.2 可靠性标准与抽样 229
3.5.3 温湿度循环测试 231
3.5.4 跌落测试 239
3.5.5 案例小结 244
3.5.6 案例使用说明 244
参考文献 247
附录 专业词汇及缩略语 249
第１篇 光电子器件/芯片设计及优化 1
案例1.1 平面光波导设计及优化 2
1.1.1 光波导及其应用 2
1.1.2 光束传播法 3
1.1.3 模式与单模波导条件 5
1.1.4 传输损耗 11
1.1.5 案例小结 14
1.1.6 案例使用说明 14
参考文献 15
案例1.2 平面光波导分路器芯片设计及优化 16
1.2.1 平面光波导分路器光学性能参数 17
1.2.2 平面光波导分路器光学模型 18
1.2.3 均**面光波导分路器参数优化设计 19
1.2.4 基于Y分支结构的1×5非均**面光波导分路器参数优化设计 22
1.2.5 案例小结 26
1.2.6 案例使用说明 27
参考文献 29
案例1.3 波分复用/解复用芯片设计及优化 30
1.3.1 阵列波导光栅光学性能参数 33
1.3.2 波分复用/解复用器光学模型 36
1.3.3 AWG结构参数设计与优化 37
1.3.4 高斯型与平顶型AWG优化设计 46
1.3.5 案例小结 53
1.3.6 案例使用说明 53
参考文献 59
案例1.4 可调光衰减器设计及优化 61
1.4.1 光纤通信系统中的可调光衰减器 62
1.4.2 横向PIN结构可调光衰减器原理 62
1.4.3 横向PIN结构可调光衰减器结构与参数 64
1.4.4 横向PIN结构可调光衰减器仿真与优化 65
1.4.5 案例小结 74
1.4.6 案例使用说明 74
参考文献 81
第2篇 光电子芯片集成制造 83
案例2.1 二氧化硅光子集成 85
2.1.1 SiO2/Si3N4/SiOxNy光子集成及其发展 86
2.1.2 制造工艺平台及PDK 94
2.1.3 工艺流程及其关键工艺 96
2.1.4 混合/异构集成 100
2.1.5 案例小结 102
2.1.6 案例使用说明 103
参考文献 105
案例2.2 绝缘衬上硅光子集成 107
2.2.1 硅光集成与光电集成 107
2.2.2 制造工艺平台及PDK 111
2.2.3 关键工艺 116
2.2.4 混合/异构集成 118
2.2.5 案例小结 123
2.2.6 案例使用说明 123
参考文献 126
案例2.3 磷化铟光子集成 127
2.3.1 InP材料及其光子集成 128
2.3.2 制造工艺平台及PDK 131
2.3.3 关键工艺 134
2.3.4 混合/异构集成 138
2.3.5 案例小结 140
2.3.6 案例使用说明 140
参考文献 143
案例2.4 绝缘衬上铌酸锂薄膜光子集成 144
2.4.1 LNOI技术及光子器件 145
2.4.2 LNOI光波导制造技术及PDK 149
2.4.3 关键工艺 153
2.4.4 混合/异构集成 153
2.4.5 案例小结 154
2.4.6 案例使用说明 155
参考文献 156
第3篇 光电子器件封装、测试与可靠性 159
案例3.1 光波导芯片与光纤端面耦合封装 160
3.1.1 光波导端面对准耦合源分析 161
3.1.2 端面耦合模型与理论 163
3.1.3 对准耦合规律 164
3.1.4 耦合实验 171
3.1.5 案例小结 173
3.1.6 案例使用说明 174
参考文献 176
案例3.2 硅光子芯片与光纤垂直耦合封装 177
3.2.1 垂直耦合简介 177
3.2.2 垂直耦合模型与理论 180
3.2.3 垂直耦合规律 183
3.2.4 耦合实验 187
3.2.5 案例小结 190
3.2.6 案例使用说明 190
参考文献 192
案例3.3 半导体激光器芯片与光纤耦合封装 193
3.3.1 半导体激光器芯片与光纤耦合简介 194
3.3.2 耦合方法与模型 197
3.3.3 对准耦合规律 200
3.3.4 耦合实验 205
3.3.5 案例小结 209
3.3.6 案例使用说明 209
参考文献 211
案例3.4 硅基光电子器件异质集成 212
3.4.1 异构集成的提出 213
3.4.2 硅上Ⅲ-Ⅴ族材料集成 214
3.4.3 微转印 217
3.4.4 硅上InP薄膜 218
3.4.5 混合封装集成 219
3.4.6 案例小结 224
3.4.7 案例使用说明 224
参考文献 226
案例3.5 无源光电子器件可靠性测试 227
3.5.1 无源光电子器件可靠性测试简介 228
3.5.2 可靠性标准与抽样 229
3.5.3 温湿度循环测试 231
3.5.4 跌落测试 239
3.5.5 案例小结 244
3.5.6 案例使用说明 244
参考文献 247
附录 专业词汇及缩略语 249
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