光子集成芯片基础
课程编码:1802110803X4M2002H
英文名称:Fundamental of Photonic Integrated Circuits
课时:60
学分:3.00
课程属性:专业核心课
主讲教师:陆丹等
教学目的要求
本课程是光电信息科学与技术、微电子与固体电子学以及物理电子学等专业的研究生专业核心课。课程旨在讲授信息领域半导体光子集成技术中所涉及的基本器件结构、工作原理、制备技术、集成方法、测试表征与系统应用。本课程内容涵盖光信息及光通信基础、无源光子器件、有源光子器件、光子集成器件、测试方法等多个领域,涉及基本通信原理、光收发技术、光波导与无源光器件、半导体激光器、光调制器、光探测器、器件制备与集成、测试表征、光子集成发展趋势等技术或话题。通过本课程的学习,学生将对半导体光子集成技术,尤其是单片光子集成技术的有整体认知和深入理解。
预修课程
电磁场、光学、半导体物理、数学物理方法
大纲内容
第一章 光子集成概述 2学时 陆丹
第1节 光子集成概述
第二章 光通信技术及典型光电子器件 6学时 陆丹
第1节 光纤通信系统概述
第2节 典型光器件原理及应用
第三章 无源光芯片 14学时 陆丹
第1节 光学与光波导基础
第2节 谐振腔
第3节 光耦合器
第4节 光滤波器
第四章 有源光芯片 22学时 阚强
第1节 激光原理及半导体中的光放大
第2节 速率方程与激光器基本结构
第3节 分布反馈激光器及波长可调谐激光器
第4节 垂直腔面发射激光器
第5节 光调制原理及基本特性
第6节 电光调制器
第7节 电吸收型调制器
第8节 光电探测原理及基本特性
第9节 无增益及有增益型光电探测器
第五章 器件测试技术 8学时 陆丹
第1节 静态参数测试技术
第2节 动态参数测试技术
第六章 器件制备工艺及光子集成技术 4学时 阚强
第1节 材料生长及器件制备工艺
第2节 光子集成技术
第七章 光子集成技术进展 4学时 阚强
第1节 单片光子集成技术进展
第2节 混合光子集成技术进展
参考书
1、
第二版@Photonics: Optical Electronics in Modern Communications,6th edition
PochiYeh
2012年1月@1993年7月@2021年6月@2013年1月@2006年9月
Wiley-Blackwell@Van Nostrand Reinhold@Wiley@电子工业出版社@Oxford University Press
课程教师信息
陆丹,男,中国科学院半导体研究所研究员,主要从事InP基半导体激光器、光子集成及微波光子学研究。
阚强,男,中国科学院半导体研究所研究员,主要从事分布反馈激光器、垂直腔面发射激光器及光子集成研究。