基于硅基光子器件的光子信息处理

发布时间：2021-04-15 10:29

　　如今高度集成的微电子技术可以以极低成本在一个硅片上制作数十亿个晶体管。无处不在的集成电路芯片为人们便利的生活、高速的信息互联做出了卓越贡献。长期以来,集成电路的发展一直遵循着著名的摩尔定律,即每18个月晶体管集成数量翻倍。但是,传统的半导体工业已经受限于物理极限而无法继续遵循摩尔定律来进一步发展,并且电子线路中的延迟、功耗和串扰等问题日益突出。硅基光电子集成技术能够将各种光电子器件集成到同一芯片上,与成熟的互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺相兼容,已经成为最具有发展前景的下一代高速互联解决方案。另一方面,随着信息高速时代的到来,光纤通信网络和无线通信网络都取得了快速发展。光网络链路部分的信息传输容量不断得到提升,网络节点处的信息处理也呈现出高速大容量、可调谐、可重构及灵活多功能等趋势,这对光器件的小型化、低成本、多功能、和灵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处理速率、高集成度、低成本和较低的功耗等显著优势,越来越备受关注。同时,由于通信系统容量和复杂度的不断提升,光和无线的深度融合已是大势所趋。微波光子技术同时结合了光和高频微波的优势,高频、低成本的基于硅基集成的微... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：176 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 硅基光子学简介
    1.2 硅基光子信息处理研究进展
    1.3 本文的研究工作及特色
    1.4 本论文课题来源
2 硅基光子器件及光子信息处理的理论基础
    2.1 引言
    2.2 硅基光波导
    2.3 硅基微环谐振器
    2.4 本章小结
3 硅基光子器件的设计、加工和测试
    3.1 引言
    3.2 硅基光子器件的设计
    3.3 硅基光子器件的加工
    3.4 硅基光子器件的测试
    3.5 本章小结
4 硅基全光信息处理
    4.1 引言
    4.2 16 -QAM波长转换
    4.3 PAM-4信号再生
    4.4 多进制高速光计算
    4.5 片上可编程光处理器
    4.6 光非互易传输
    4.7 本章小结
5 硅基微波光子信息处理
    5.1 引言
    5.2 全光可调微波光子滤波器
    5.3 超高抑制比微波光子滤波器
    5.4 抑制比可调微波光子滤波器
    5.5 微波信号光学产生
    5.6 本章小结
6 全文总结与工作展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 下一步工作展望
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间发表的主要论文



本文编号：3139162