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光互连板级光路与波导设计

共计 30 章节
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01
课程导入与板级光互连概述
目标=明确课程目标 · 板级光互连的典型应用场景 · 与芯片级和模块级光互连的边界
课程导入板级光互连概述
02
板级光互连系统架构
目标=从电互连瓶颈出发 · 分析板级光互连的发射 · 传输
板级光互连系统架…目标=从电互连瓶…
03
光波导基础与板级传输需求
目标=讲解全反射 · 模式 · 数值孔径
光波导基础板级传输需求
04
板级光路设计对象与约束
目标=梳理板卡布局 · 层叠结构 · 连接器
板级光路设计对象约束
05
波导材料与工艺选型
目标=对比聚合物波导 · 玻璃波导 · 硅基波导
波导材料工艺选型
06
矩形波导模式分析与单模/多模选择
目标=通过平板与矩形波导模式理论 · 计算截止条件 · 模式数量与模场分布
矩形波导模式分析单模
07
波导截面设计与模场匹配
目标=针对给定波长和材料折射率 · 设计芯层/包层尺寸 · 分析模场直径与光纤
波导截面设计模场匹配
08
直波导损耗建模与测量
目标=建立吸收 · 散射 · 辐射和衬底泄漏损耗模型
直波导损耗建模测量
09
弯曲波导与最小弯曲半径设计
目标=分析弯曲损耗与半径 · 折射率差 · 模式阶数的关系
弯曲波导最小弯曲半径设计
10
波导交叉与分束结构设计
目标=讲解多模干涉 · 定向耦合器 · 交叉波导等结构
波导交叉分束结构设计
11
板级光路中的耦合与连接
目标=覆盖光纤-波导 · 波导-探测器 · 波导-垂直耦合器等接口
板级光路耦合
12
垂直耦合与光路转折
目标=针对板面出光/入光需求 · 设计光栅耦合器 · 45度反射镜
垂直耦合光路转折
13
板级光路布局与布线规则
目标=制定波导层布线规则 · 包括间距 · 交叉限制
板级光路布局布线规则
14
光路与电路协同设计
目标=分析光波导层与PCB铜层 · 过孔 · 焊盘
光路电路协同设计
15
热管理与热光稳定性
目标=讨论板级温升对折射率 · 损耗 · 波长和耦合效率的影响
热管理热光稳定性
16
机械应力与可靠性设计
目标=分析弯曲 · 振动 · 冲击
机械应力可靠性设计
17
光源与波导集成
目标=面向板级光互连 · 选择VCSEL · DFB
光源波导集成
18
探测与接收光路设计
目标=设计波导到光电探测器的耦合 · 分光监控 · 跨阻前端接口
探测接收光路设计
19
波分复用板级光路
目标=在板级链路中引入波分复用 · 设计复用/解复用器 · 波长路由与波导阵列
波分复用板级光路目标=
20
高速调制与光路带宽
目标=结合调制器类型与驱动条件 · 分析波导色散 · 模式延迟和耦合结构对高速信号眼图的影…
高速调制光路带宽
21
偏振与模式控制
目标=针对板级波导中的偏振相关损耗和… · 设计偏振旋转 · 偏振分集或模式滤波结构
偏振模式控制
22
光路仿真与版图工具链
目标=建立从模式求解 · 传播仿真到版图绘制的工具流程 · 完成一个板级波导链路的前仿真与版图输…
光路仿真版图工具链
23
制造公差与工艺偏差分析
目标=定义波导宽度 · 厚度 · 折射率
制造公差工艺偏差分析
24
测试与表征方案设计
目标=制定插入损耗 · 回波损耗 · 串扰
测试表征方案设计
25
故障诊断与光路调试
目标=针对无光 · 损耗过大 · 串扰超标
故障诊断光路调试
26
封装与板级集成工艺
目标=讨论波导与PCB压合 · 光纤阵列贴装 · 连接器组装
封装板级集成工艺
27
成本、密度与可制造性权衡
目标=从材料 · 工艺 · 对准
成本密度
28
数据中心与高性能计算板级案例
目标=剖析典型交换板 · 计算板或内存互连板的光路需求 · 完成波导拓扑
数据高性能计算板级案…
29
车载、航空与消费电子板级案例
目标=分析振动 · 温度 · 成本和空间约束下的光路设计差异
车载航空
30
课程综合项目
目标=给定板级光互连指标 · 完成从需求分析 · 材料选择
课程综合项目目标=给定板级光…