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光子技术_硅光与光通信工程
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012-光开关与光交换模块工程
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《硅光光开关矩阵设计工程》
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硅光光开关矩阵设计工程
共计 30 章节
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01
硅光光开关矩阵工程导论
目标=光交换在数据中心与光网络中的角… · 矩阵规模与端口数定义 · 硅光平台优势与设计挑战
硅光光开关矩阵工…
目标=光交换
02
光开关矩阵核心指标与系统需求分解
目标=插损 · 串扰 · 消光比
光开关矩阵核心指…
系统需求分解
03
硅光波导与无源器件设计基础
目标=SOI波导单模条件 · 弯曲与交叉损耗 · MMI与定向耦合器
硅光波导
无源器件设计基础
04
热光与电光开关单元原理
目标=热光相移器 · 载流子注入/耗尽型移相器 · MZI开关单元传递函数
热光
电光开关单元原理
05
MZI开关单元设计与仿真
目标=臂长差 · 分光比 · 相移效率
MZI
开关单元设计
06
微环谐振器开关单元设计
目标=谐振条件 · 耦合系数 · FSR
微环谐振器开关单…
目标=谐振条件
07
光开关矩阵拓扑结构选型
目标=Crossbar · Benes · Spanke
光开关矩阵拓扑结…
Crossbar
08
矩阵级插损预算与优化
目标=单元插损 · 交叉损耗 · 分路损耗
矩阵级插损预算
优化
09
矩阵级串扰分析与抑制
目标=单元串扰 · 路径串扰 · 相干串扰与非相干串扰
矩阵级串扰分析
抑制
10
大规模矩阵的驱动与控制架构
目标=热光与电光驱动需求 · DAC与电流源阵列 · 电压/电流寻址
大规模矩阵的驱动
控制架构
11
硅光开关矩阵版图设计实战
目标=单元库建立 · 波导布线规则 · 交叉与弯曲优化
硅光开关矩阵版图…
目标=单元库建立
12
热光开关矩阵热管理设计
目标=热串扰机理 · 热隔离结构 · 衬底减薄与散热路径
热光开关矩阵热管…
目标=热串扰机理
13
电光开关矩阵高速驱动设计
目标=载流子耗尽型调制器 · 行波电极 · 阻抗匹配
电光开关矩阵高速…
目标=载流子耗尽…
14
矩阵切换时间与动态响应
目标=热光毫秒级与电光纳秒级切换 · 过冲与振铃 · 切换轨迹优化
矩阵切换时间
动态响应
15
偏振与波长相关性问题
目标=硅波导偏振敏感性 · 偏振分集方案 · 偏振旋转器与分束器
偏振
波长相关性问题
16
光开关矩阵封装与光纤耦合
目标=边缘耦合与光栅耦合 · 模斑转换器 · 光纤阵列对准
光开关矩阵封装
光纤耦合
17
矩阵测试与表征方法
目标=插损与串扰测试 · 消光比与切换时间测量 · 眼图与带宽测试
矩阵测试
表征方法
18
矩阵校准与闭环控制
目标=初始相位校准 · 热光与电光偏置优化 · 查找表建立
矩阵校准
闭环控制
19
面向数据中心的矩阵应用设计
目标=端口数需求 · 重构时间 · 功耗与成本目标
面向数据
心的矩阵应用设计
20
矩阵可靠性与失效分析
目标=单元失效模式 · 冗余路径设计 · 热载流子与氧化层可靠性
矩阵可靠性
失效分析
21
工艺偏差与良率工程
目标=硅光工艺波动来源 · 波导宽度与厚度偏差 · 相移器效率偏差
工艺偏差
良率工程
22
矩阵功耗优化与能效设计
目标=热光与电光功耗对比 · 驱动功耗 · 静态与动态功耗
矩阵功耗优化
能效设计
23
矩阵控制算法与调度
目标=路径配置算法 · 无阻塞路由 · 重构序列优化
矩阵控制算法
调度
24
三维集成与先进封装
目标=硅光与电子芯片异质集成 · TSV与微凸点 · 5D/3D封装
三维集成
先进封装
25
矩阵设计案例一
目标=8×8热光开关矩阵:需求定义 · 拓扑选择 · 单元设计
矩阵设计案例一
目标=8×8热光…
26
矩阵设计案例二
目标=16×16电光开关矩阵 · 载流子耗尽型单元 · 行波电极设计
矩阵设计案例二
目标=16×16…
27
矩阵设计案例三
目标=32×32 Benes矩阵 · 级联损耗与串扰 · 冗余设计
矩阵设计案例三
Benes
28
矩阵与光网络系统协同
目标=光交换节点架构 · 与WSS和EDFA协同 · 光信噪比预算
矩阵
光网络系统协同
29
矩阵设计中的多物理场仿真
目标=光 · 电 · 热联合仿真
矩阵设计
多物理场仿真
30
课程项目答辩与工程总结
目标=矩阵设计全流程回顾 · 关键指标达成评估 · 设计文档与测试报告撰写
课程项目答辩
工程总结
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