课程大纲

课程大纲

光子集成芯片基础(材料与化工)

课程编码:180092085601M3002H 英文名称:Fundamental of Photonic Integrated Circuits(Materials and Chemical Industry) 课时:50 学分:2.50 课程属性:专业课 主讲教师:梁松等

教学目的要求
本课程是材料与化工、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、集成方法及相关材料生长与测试表征。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、光子集成器件材料生长及测试等多个领域,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有整体认知和理解。

预修课程
电磁场、光学、半导体物理、材料物理

大纲内容
第一章 光子集成概述 2学时 梁松
第1节 光子集成概述
第二章 典型无源光器件 4学时 杨晓光
第1节 光波导
第2节 谐振腔
第3节 光耦合器
第4节 光滤波器
第三章 半导体激光器 4学时 杨晓光
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
第四章 调制器及探测器 10学时 梁松
第1节 电吸收调制器
第2节 电光调制器
第3节 无增益光电探测器
第4节 有增益型光电探测器
第五章 材料生长与表征技术 12学时 杨晓光
第1节 MOCVD技术
第2节 MBE技术
第3节 材料测试表征技术
第六章 单片集成光子技术 9学时 梁松
第1节 对接生长及选区外延技术
第2节 量子阱混杂及非对称波导技术
第3节 典型单片集成光子器件
第七章 混合集成光子技术 9学时 梁松
第1节 对接耦合技术
第2节 芯片键合技术
第3节 典型混合集成光子器件

参考书
1、 Diode Lasers and Photonic Integrated Circuits@半导体光电子学 Larry A. Coldren@黄德修 2015年5月@2017年6月 Wiley-Blackwell@电子工业出版社

课程教师信息
梁松,博士,研究员,中国科学院半导体研究所。研究方向为半导体光电子材料及器件,近期研究内容包括高速直接/电吸收调制半导体激光器、DBR可调谐激光器、多通道DFB/DBR激光器阵列、InP基单片集成光子芯片(PIC)、高速光电探测器、混频半导体THz源等。近年来承担了包括自然科学基金面上/重点项目及国家重点研发计划课题在内的科研项目多项,在国内外主流学术期刊发表学术论文80余篇,在IEEE Photonics Conference及CLEO-PR等国内外学术会议做邀请报告多次,获得授权发明专利20余项。