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本课程属于：002-硅光无源器件与波导工程 光子技术_硅光与光通信工程 · 共 10 门相关课程，组合学习更完整。
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集成光学器件仿真与性能优化

共计 30 章节
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01
课程导入与集成光学器件仿真全景
目标=明确学习目标 · 梳理集成光学核心器件（波导 · 耦合器
课程导入集成光学器件仿真…
02
光波导模式分析与单模条件仿真
目标=以条形波导 · 脊形波导为例 · 讲解模式求解原理
光波导模式分析单模条件仿真
03
波导弯曲损耗与版图优化仿真
目标=针对弯曲波导 · 仿真弯曲半径与损耗关系 · 分析模场失配与辐射损耗机制
波导弯曲损耗版图优化仿真
04
定向耦合器仿真与分光比优化
目标=建立定向耦合器模型 · 仿真耦合长度与分光比关系 · 分析波导间距
定向耦合器仿真分光比优化
05
多模干涉耦合器仿真与成像特性优化
目标=仿真MMI耦合器的自成像效应 · 分析多模区宽度 · 长度与输入输出位置对成像质量的影响
多模干涉耦合器仿…成像特性优化
06
Y分支与模式演化器件仿真
目标=仿真Y分支的模式演化过程 · 分析分支角 · 波导宽度渐变对模式转换与损耗的影响
Y分支模式演化器件仿真
07
光栅耦合器仿真与耦合效率优化
目标=建立光栅耦合器模型 · 仿真周期 · 占空比
光栅耦合器仿真耦合效率优化
08
端面耦合器与模斑转换器仿真
目标=仿真端面耦合器的模场匹配问题 · 分析倒锥 · 多层结构对耦合效率的提升
端面耦合器模斑转换器仿真
09
微环谐振器仿真与滤波特性优化
目标=仿真微环谐振器的传输谱 · 分析半径 · 耦合系数
微环谐振器仿真滤波特性优化
10
马赫-曾德尔干涉仪仿真与调制特性优化
目标=仿真MZI的干涉谱与调制效率 · 分析臂长差 · 分束器分光比
马赫曾德尔干涉仪仿真
11
电光调制器仿真与带宽优化
目标=以硅基或铌酸锂调制器为例 · 进行电光耦合仿真 · 分析掺杂浓度
电光调制器仿真带宽优化
12
热光调制器与热光开关仿真
目标=仿真热光调制器的温度分布与折射… · 分析加热电极布局 · 隔离槽对功耗与响应速度的影响
热光调制器热光开关仿真
13
声光与非线性效应器件仿真入门
目标=介绍声光耦合与非线性效应（如四… · 克尔效应）在集成光学中的仿真方法 · 以微环或波导为例进行初步性能分析
声光非线性效应器件仿…
14
光电探测器仿真与响应度优化
目标=仿真波导型光电探测器的光吸收与… · 分析吸收区长度 · 掺杂
光电探测器仿真响应度优化
15
集成光学滤波器仿真与通带优化
目标=针对阵列波导光栅 · 微环阵列等滤波器 · 仿真频谱响应
集成光学滤波器仿…通带优化
16
偏振分束器与偏振旋转器仿真
目标=仿真偏振分束器与旋转器的性能 · 分析波导几何 · 应力或超材料结构对偏振消光比与插损的…
偏振分束器偏振旋转器仿真
17
模分复用器件仿真与模式串扰优化
目标=仿真模分复用器（如非对称Y分支 · MMI）的模式转换与串扰 · 分析结构误差与模式耦合
模分复用器件仿真模式串扰优化
18
光子晶体与超构波导仿真
目标=仿真光子晶体波导与超构波导的能… · 分析结构参数对带隙与损耗的影响 · 探索在微型化器件中的应用
光子晶体超构波导仿真
19
硅基光电子器件多物理场耦合仿真
目标=以硅基调制器或探测器为例 · 进行光学-电学-热学多物理场耦合仿真 · 分析相互影响
硅基光电子器件多…目标=以硅基调制…
20
薄膜铌酸锂器件仿真与优化
目标=针对薄膜铌酸锂平台 · 仿真调制器 · 滤波器等器件
薄膜铌酸锂器件仿…优化
21
氮化硅与聚合物波导器件仿真
目标=仿真氮化硅或聚合物波导器件 · 分析材料特性对损耗 · 非线性
氮化硅聚合物波导器件仿…
22
仿真模型校准与实验对标
目标=讲解如何通过实验数据校准仿真模… · 包括材料参数 · 损耗
仿真模型校准实验对标
23
制造容差与鲁棒性优化仿真
目标=针对波导宽度 · 刻蚀深度 · 侧壁角等工艺误差
制造容差鲁棒性优化仿真
24
器件性能指标与优化目标设定
目标=系统梳理插损 · 消光比 · 带宽
器件性能指标优化目标设定
25
逆向设计与拓扑优化在集成光学中的应用
目标=介绍逆向设计方法 · 以波分复用器或耦合器为例 · 进行拓扑优化仿真
逆向设计拓扑优化
26
集成光学器件版图设计与仿真验证
目标=讲解从仿真到版图的设计流程 · 包括版图绘制 · 设计规则检查
集成光学器件版图…仿真验证
27
光子集成电路系统级仿真与协同优化
目标=介绍系统级仿真方法 · 将多个器件模型组合 · 分析整体链路性能
光子集成电路系统…协同优化
28
机器学习辅助集成光学器件仿真与优化
目标=介绍机器学习在器件仿真 · 参数提取 · 逆向设计中的应用
机器学习辅助集成…优化
29
集成光学器件测试与性能评估
目标=讲解测试方法（插损 · 频谱 · 带宽等）
集成光学器件测试性能评估
30
课程综合项目
目标=集成光学器件仿真与优化实战 · 选择一个实际器件（如微环调制器 · 光栅耦合器或MMI滤波器）
课程综合项目目标=集成光学器…