基于硅基光子器件的光子信息處理
發(fā)布時(shí)間:2021-04-15 10:29
如今高度集成的微電子技術(shù)可以以極低成本在一個(gè)硅片上制作數(shù)十億個(gè)晶體管。無(wú)處不在的集成電路芯片為人們便利的生活、高速的信息互聯(lián)做出了卓越貢獻(xiàn)。長(zhǎng)期以來(lái),集成電路的發(fā)展一直遵循著著名的摩爾定律,即每18個(gè)月晶體管集成數(shù)量翻倍。但是,傳統(tǒng)的半導(dǎo)體工業(yè)已經(jīng)受限于物理極限而無(wú)法繼續(xù)遵循摩爾定律來(lái)進(jìn)一步發(fā)展,并且電子線路中的延遲、功耗和串?dāng)_等問(wèn)題日益突出。硅基光電子集成技術(shù)能夠?qū)⒏鞣N光電子器件集成到同一芯片上,與成熟的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)工藝相兼容,已經(jīng)成為最具有發(fā)展前景的下一代高速互聯(lián)解決方案。另一方面,隨著信息高速時(shí)代的到來(lái),光纖通信網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)都取得了快速發(fā)展。光網(wǎng)絡(luò)鏈路部分的信息傳輸容量不斷得到提升,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處的信息處理也呈現(xiàn)出高速大容量、可調(diào)諧、可重構(gòu)及靈活多功能等趨勢(shì),這對(duì)光器件的小型化、低成本、多功能、和靈活性提出了更高的要求。硅基光子集成器件由于具有超快的處理速率、高集成度、低成本和較低的功耗等顯著優(yōu)勢(shì),越來(lái)越備受關(guān)注。同時(shí),由于通信系統(tǒng)容量和復(fù)雜度的不斷提升,光和無(wú)線的深度融合已是大勢(shì)所趨。微波光子技術(shù)同時(shí)結(jié)合了光和高頻微波的優(yōu)勢(shì),高頻、低成本的基于硅基集成的微...
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:176 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 硅基光子學(xué)簡(jiǎn)介
1.2 硅基光子信息處理研究進(jìn)展
1.3 本文的研究工作及特色
1.4 本論文課題來(lái)源
2 硅基光子器件及光子信息處理的理論基礎(chǔ)
2.1 引言
2.2 硅基光波導(dǎo)
2.3 硅基微環(huán)諧振器
2.4 本章小結(jié)
3 硅基光子器件的設(shè)計(jì)、加工和測(cè)試
3.1 引言
3.2 硅基光子器件的設(shè)計(jì)
3.3 硅基光子器件的加工
3.4 硅基光子器件的測(cè)試
3.5 本章小結(jié)
4 硅基全光信息處理
4.1 引言
4.2 16 -QAM波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換
4.3 PAM-4信號(hào)再生
4.4 多進(jìn)制高速光計(jì)算
4.5 片上可編程光處理器
4.6 光非互易傳輸
4.7 本章小結(jié)
5 硅基微波光子信息處理
5.1 引言
5.2 全光可調(diào)微波光子濾波器
5.3 超高抑制比微波光子濾波器
5.4 抑制比可調(diào)微波光子濾波器
5.5 微波信號(hào)光學(xué)產(chǎn)生
5.6 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)與工作展望
6.1 本文工作總結(jié)
6.2 下一步工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的主要論文
本文編號(hào):3139162
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:176 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 硅基光子學(xué)簡(jiǎn)介
1.2 硅基光子信息處理研究進(jìn)展
1.3 本文的研究工作及特色
1.4 本論文課題來(lái)源
2 硅基光子器件及光子信息處理的理論基礎(chǔ)
2.1 引言
2.2 硅基光波導(dǎo)
2.3 硅基微環(huán)諧振器
2.4 本章小結(jié)
3 硅基光子器件的設(shè)計(jì)、加工和測(cè)試
3.1 引言
3.2 硅基光子器件的設(shè)計(jì)
3.3 硅基光子器件的加工
3.4 硅基光子器件的測(cè)試
3.5 本章小結(jié)
4 硅基全光信息處理
4.1 引言
4.2 16 -QAM波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換
4.3 PAM-4信號(hào)再生
4.4 多進(jìn)制高速光計(jì)算
4.5 片上可編程光處理器
4.6 光非互易傳輸
4.7 本章小結(jié)
5 硅基微波光子信息處理
5.1 引言
5.2 全光可調(diào)微波光子濾波器
5.3 超高抑制比微波光子濾波器
5.4 抑制比可調(diào)微波光子濾波器
5.5 微波信號(hào)光學(xué)產(chǎn)生
5.6 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)與工作展望
6.1 本文工作總結(jié)
6.2 下一步工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的主要論文
本文編號(hào):3139162
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