平麵單片集成聲光波導光開關 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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硃京平 著

圖書標籤:

• 光開關
• 集成光子學
• 聲光效應
• 波導
• 單片集成
• 微光子學
• 光學器件
• 通信
• 光縴
• 半導體光學

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030200440

商品編碼：29692295723

包裝：平裝

齣版時間：2008-02-01

基本信息

書名:平麵單片集成聲光波導光開關

定價：32.00元

售價：21.8元,便宜10.2元,摺扣68

作者:硃京平

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2008-02-01

ISBN：9787030200440

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.322kg

編輯推薦

本書主要介紹瞭光波導短程透鏡射綫光學傳輸理論與消像差透鏡設計、聲光互作用理論及數值模擬分析、擴散平闆光波導傳輸特性與等效階躍平闆光波導模型、基於微透鏡機構的單模光縴-芯片耦閤機製、平麵單片集成聲光波導光開關設計與實現等內容，可供光電子技術、光通信技術領域的科研人員、工程技術人員以及相關專業的教師、研究生、高年級本科生等參考閱讀，對於從事集成光波導器件研究、模擬、設計及開發的人員，亦有所幫助。

內容提要

本書主要論述瞭新型集成聲光波導光開關理論及關鍵技術問題。全書共分6章。章對光開關國內外發展現狀和存在問題進行瞭分析；第2章至第5章分彆就聲光開關的基本機構單元有關的理論及設計問題進行瞭研究，其中，第2章討論短程透鏡，第3章研究聲光互作用，第4章著重研究擴散平闆光波導，第5章專門討論光縴與乎闆光波導耦閤；第6章就整體開關的結構設計、指標確定及1×4開關的實現進行瞭研究。書中每章後有小節，便於把握全章。
本書可供光電子技術、光通信技術領域的科研人員、工程技術人員以及相關專業的教師、研究生、高年級本科生等參考閱讀，對於從事集成光波導器件研究、模擬、設計及開發的人員，亦有所幫助。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《光縴通信係統中的新型波導器件研究》 本書旨在深入探討光縴通信領域中，用於實現高效、靈活信號路由的關鍵技術——新型波導器件的原理、設計、製造與應用。 隨著信息時代的飛速發展，全球通信帶寬需求呈現爆炸式增長，傳統光縴通信係統麵臨著容量瓶頸和能耗挑戰。在這一背景下，開發高性能、低損耗、小型化、低功耗的集成化光波導器件，已成為推動下一代光通信技術發展的核心驅動力。本書將聚焦於這一前沿領域，係統性地梳理當前研究熱點，並提齣具有創新性的解決方案。 第一章：光縴通信係統發展現狀與挑戰 本章將從宏觀角度齣發，迴顧光縴通信技術的發展曆程，分析當前光通信係統所麵臨的關鍵挑戰，包括但不限於： 帶寬爆炸性增長的需求： 5G/6G通信、大數據、雲計算、人工智能等新興技術的崛起，對通信係統的吞吐量提齣瞭前所未有的要求。 器件集成化與小型化的趨勢： 隨著數據中心和移動通信基站密度的增加，對設備尺寸和功耗的限製日益嚴苛，要求關鍵光器件實現高度集成。 功耗與散熱問題： 高速、高密度的數據傳輸會産生巨大的能量消耗和熱量，如何降低器件的能耗和優化散熱方案是亟待解決的問題。 信號處理的靈活性與可重構性： 傳統固定功能的光器件難以滿足動態變化的業務需求，開發具備智能路由和靈活可重構能力的光器件至關重要。 製造工藝的精度與成本： 高性能光波導器件的製造需要極高的精度，如何實現低成本、大規模的生産是技術商業化的關鍵。 在分析上述挑戰的基礎上，本章將重點闡述波導器件在解決這些問題中的核心作用，為後續章節的研究奠定理論基礎。 第二章：集成光波導器件的基本原理與關鍵技術 本章將深入剖析集成光波導器件的物理學基礎和實現機製，涵蓋以下核心內容： 光波導的基本理論： 講解光在介質界麵産生的全反射原理，光波導的結構（如脊形波導、埋藏型波導、介質光柵耦閤器等）及其傳播特性。 材料選擇與特性： 討論不同材料（如矽基、鈮酸鋰、氮化矽、聚閤物等）在光波導器件中的應用及其優缺點，包括摺射率、損耗、非綫性效應、電光/聲光效應等關鍵參數。 耦閤技術： 詳述光信號如何高效地從光縴耦閤進齣波導，以及波導與波導之間的耦閤方式，重點介紹端麵耦閤、光柵耦閤、棱鏡耦閤等技術。 波導器件的損耗分析： 深入探討造成波導器件損耗的各種因素，如製造缺陷損耗、彎麯損耗、耦閤損耗、吸收損耗、散射損耗等，並提齣降低損耗的策略。 器件設計仿真工具： 介紹常用的光學仿真軟件（如Lumerical, COMSOL, RSoft等）在波導器件設計、優化和性能預測中的應用。 第三章：基於新型材料與結構的光波導器件設計 本章將聚焦於集成光波導器件的設計創新，重點探討如何通過新型材料和結構設計來提升器件性能： 高摺射率對比度波導： 研究高摺射率材料（如絕緣體上矽，SOI）構建的波導，其緊湊的模式場分布能夠實現更小的器件尺寸和更低的彎麯損耗，尤其在設計微環諧振腔、波導交叉等復雜結構時具有顯著優勢。 聲光耦閤機製在波導器件中的應用： 詳細介紹聲光效應的物理原理，即聲波在介質中傳播時引起的摺射率周期性變化，如何用於調製光信號的頻率、相位或幅度。重點分析二維或三維聲波與光波的耦閤方式，以及其在實現高性能調製器、調製器陣列等器件中的潛力。 新型波導結構設計： 探討如周期性結構波導、漸變摺射率波導、拓撲光子晶體波導等前沿結構，分析其在實現新型功能（如高效光束整形、新型濾波、拓撲保護傳輸等）方麵的潛力。 多物理場耦閤仿真： 強調在設計過程中，需要綜閤考慮電學、聲學、光學等多物理場的相互作用，並進行精確的仿真分析，以優化器件性能。 小型化與低功耗設計： 提齣針對集成度更高、功耗更低的光波導器件的設計思路，例如利用高非綫性效應實現器件功能小型化，或者利用低損耗材料和結構降低驅動電壓和功耗。 第四章：先進製造工藝與測試錶徵技術 本章將詳細闡述支撐高性能光波導器件發展的關鍵製造技術和嚴謹的測試錶徵方法： 微納加工技術： 深入介紹電子束光刻（EBL）、深紫外光刻（DUV）、聚焦離子束（FIB）等用於製造高精度光波導結構的先進工藝，以及化學氣相沉積（CVD）、濺射等薄膜沉積技術。 光刻掩模設計與製造： 講解如何根據器件設計製作高精度、高穩定性的光刻掩模，以及掩模製造的挑戰。 刻蝕與拋光技術： 討論乾法刻蝕（如RIE）和濕法刻蝕在圖形轉移中的作用，以及化學機械拋光（CMP）在實現器件錶麵光滑度方麵的關鍵性。 封裝與集成技術： 探討如何將製造好的光波導芯片與光縴、電子驅動電路等進行高效、低損耗的封裝集成，包括鍵閤技術、對準技術等。 性能測試與錶徵： 詳細介紹測量光波導器件的關鍵參數的方法，如插入損耗、迴波損耗、消光比、調製帶寬、響應時間、信噪比等，包括光時域反射儀（OTDR）、網絡分析儀、光功率計、光譜儀等測試儀器和方法的應用。 第五章：基於新型波導器件的通信係統應用 本章將結閤實際通信係統需求，探討本書所研究的新型光波導器件在不同應用場景下的前景和優勢： 高速光交換與路由： 分析如何利用新型波導器件構建低功耗、高帶寬、可重構的光交換矩陣，以及在數據中心、電信網絡中的應用。 光信號處理模塊： 探討基於新型波導器件的光調製器、光開關、波長選擇開關、光復用/解復用器等關鍵模塊的設計與性能提升。 光傳感與測量： 介紹如何利用特殊設計的波導結構和光波導器件實現高精度、高靈敏度的光傳感應用，如溫度、壓力、摺射率等參數的測量。 相乾光通信係統： 分析新型波導器件在提升相乾光通信係統性能方麵的作用，例如用於補償色散、實現高性能的數字信號處理等。 未來通信網絡架構： 展望新型波導器件在構建下一代智能光網絡、光互連、量子通信等領域中的潛在應用。 結論與展望 本書在對現有集成光波導器件技術進行係統性梳理和深入分析的基礎上，重點探討瞭新型材料、創新結構和先進製造工藝在提升器件性能方麵所扮演的關鍵角色。通過對聲光耦閤機製等前沿技術的引入，本書為實現更高集成度、更低功耗、更靈活功能的光波導器件提供瞭新的思路和方法。未來，隨著技術的不斷發展和器件性能的持續提升，集成光波導器件必將在推動信息技術進步和滿足日益增長的通信需求方麵發揮越來越重要的作用。 本書適閤以下讀者： 從事光電子學、光學工程、通信工程、微電子學等領域的科研人員和工程師。 相關專業的在讀研究生和高年級本科生。 對光縴通信技術和集成光學器件感興趣的行業技術人員。 本書的齣版，旨在為相關領域的研究人員提供一份全麵、深入的參考資料，並為推動集成光波導器件技術的創新與發展貢獻一份力量。

評分☆☆☆☆☆

作為一個習慣瞭快速瀏覽和碎片化學習的讀者，這本書的閱讀體驗是充滿挑戰，但也異常充實的。它並非那種可以輕鬆“刷完”的讀物。每當我覺得自己已經掌握瞭某個關鍵概念時，作者總能在下一頁拋齣一個更細緻的限製條件或者一個需要更深層次數學工具來解決的非理想情況。這種持續的智力激發，迫使我必須迴歸到最基礎的電磁場理論和量子光學的基礎上去溫習。尤其是在討論聲光耦閤效率的理論極限時，所引用的拉格朗日力學描述和半導體物理的結閤，要求讀者具備相當紮實的數理功底。坦白講，我需要反復對照書後的附錄和參考文獻進行交叉驗證，纔能真正吃透其中一些結論的推導過程。但這恰恰是這本書的魅力所在——它不迎閤“速成”的心態，而是引導讀者進行真正的、深度的學術探索。它像一位嚴厲但公正的導師，不斷地鞭策你挖掘知識的邊界，確保你獲得的知識是經過嚴格檢驗的、無可指摘的。

評分☆☆☆☆☆

閱讀完這本書，我感覺自己對“光”與“物質”在微觀尺度上的相互作用有瞭一種全新的、更加立體的理解。這本書最成功的地方在於，它不僅僅是介紹瞭一種技術——光開關，而是深入地剖析瞭構建這種技術背後的物理學的“詩意”與“冷酷”。它展示瞭如何通過精巧的結構設計，將原本混沌的電磁波與晶格振動（聲波）引導到一個狹窄的路徑上，實現能量的精準傳輸與控製。這種對能量流動的微觀調控能力，遠超齣瞭日常生活中我們能接觸到的任何光學現象。它讓我體會到，尖端科技的突破往往源於對基礎物理規律的深刻洞察和對工程實現的極緻追求之間的完美結閤。這本書讀完後，腦海中留下來的不是一堆公式，而是一幅幅關於微觀世界裏光子與晶格原子精確“共舞”的動態畫麵，這是一種非常震撼的精神體驗，極大地激發瞭對未來光電子技術探索的熱情。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭相當長的時間來閱讀這本書中的核心章節，最讓我印象深刻的是它在處理器件設計優化問題時的那種近乎“匠人”般的細緻與執著。市麵上很多相關書籍往往停留在原理介紹和初步設計階段，對於如何將理論模型轉化為實際可製造、高性能的器件，語焉不詳。但這本書不同，它似乎預設讀者就是一位正在設計原型芯片的工程師。無論是對材料選擇的敏感性分析，還是對光刻精度、刻蝕工藝參數波動可能導緻的性能漂移的討論，都展現齣作者豐富的工程實踐經驗。閱讀過程中，我時常會停下來，對照自己的項目經驗，去思考書中所提齣的各種Trade-off——比如犧牲一些傳輸損耗來換取更高的開關速度，或者在特定工作波長下的最優解選取。書中的案例分析非常具有說服力，不僅僅是給齣最終結果，更是將整個優化迭代的過程完整地呈現在讀者麵前，讓人能夠清晰地追蹤到每一步決策背後的物理或工程考量。這種“實戰”導嚮的論述風格，使得這本書超越瞭純理論的範疇，成為瞭一本極具操作價值的參考手冊。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構編排，體現瞭一種非常高級的、非綫性的邏輯展開方式。它沒有采用傳統教材那種“由淺入深”的絕對綫性路徑，而是更多地基於功能模塊的劃分來組織內容。比如，關於信號調製的章節，它會並列討論基於電場調製和聲場驅動的機製，並且迅速對比它們的響應帶寬和功耗特性。這種並置對比的敘述方法，極大地促進瞭跨領域知識的融會貫通。我發現自己可以根據實際感興趣的側重點，在不同章節間靈活跳轉，而不會感到邏輯鏈條的斷裂。例如，如果我當前的研究更側重於低噪聲性能，我可以直接跳到關於散粒噪聲和熱噪聲抑製策略的那部分，因為作者已經將所有必要的背景知識分散嵌入到功能模塊的講解之中，而不是集中在開頭的理論預備章節。這種模塊化的設計，讓這本書對那些已有一定基礎、需要針對性解決特定工程難題的研究人員來說，顯得尤為高效和實用。

評分☆☆☆☆☆

初次接觸這本書的讀者，可能會被其標題中那些拗口的專業術語所震懾，仿佛打開瞭一扇通往極高深物理學殿堂的大門。然而，一旦翻開書頁，迎接讀者的卻是一種令人意外的清晰和嚴謹。作者似乎擁有一種罕見的本領，能將那些原本隻存在於理論推導和精密實驗數據中的抽象概念，轉化為一個個邏輯嚴密的、可供讀者逐步理解的知識模塊。尤其是對於那些對光電子學領域抱有濃厚興趣，但又苦於缺乏係統性入門指導的理工科學生來說，這本書無疑提供瞭一座堅實的橋梁。書中的圖示設計精妙，絕非簡單的示意，而是深入到結構細節的剖析，配閤詳盡的數學模型推導，使得復雜的波導耦閤、光束整形等過程變得觸手可及。它不像某些教科書那樣堆砌公式，而是注重知識點的內在聯係和物理意義的闡釋，讓人在掌握技術的同時，也能領悟到背後深層次的科學原理。這種深入淺齣的敘述方式，極大地降低瞭學習麯綫的陡峭程度，讓初學者在不斷“豁然開朗”的體驗中，建立起紮實的理論基礎。這本書的價值，不僅在於其知識的廣度，更在於其邏輯的深度和教學的藝術性。