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光学互连基础：从入门到实践

共计 30 章节
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01
课程导入
光学互连的定义 · 发展背景 · 在数据中心与高性能计算中的价值
课程导入光学互连的定义
02
光的基础知识
光的波动性与粒子性 · 波长/频率/能量关系 · 折射与反射
光的基础知识光的波动性
03
光波导基础
平板波导与矩形波导的结构 · 模式概念 · 单模与多模
光波导基础平板波导
04
光纤基础
光纤的结构与分类（单模/多模 · 阶跃/渐变） · 数值孔径
光纤基础光纤的结构
05
光发射器
LED与激光二极管（LD）的工作原理 · VCSEL与FP/DFB激光器 · 调制方式（直接/外调制）
光发射器LED
06
光探测器
PIN与APD光电二极管的工作原理 · 响应度 · 带宽
光探测器PIN
07
光调制与解调
强度调制/直接检测（IM/DD） · 相干调制基础 · 调制格式（NRZ
光调制解调
08
光无源器件
耦合器 · 分路器 · 波分复用器（WDM）
光无源器件耦合器
09
光连接与封装
光纤连接器（LC/SC/MPO） · 光纤端面处理 · 熔接与机械拼接
光连接封装
10
光模块基础
光模块的组成（TOSA/ROSA/驱… · 标准规范（MSA） · 功耗与热管理
光模块基础TOSA/ROSA
11
并行光学互连
并行光纤阵列 · 多通道并行模块 · 带状光纤与MPO连接器
并行光学互连并行光纤阵列
12
波分复用技术
WDM原理 · 粗波分（CWDM）与密集波分（DWD… · 光滤波器与AWG
波分复用技术WDM
13
光互连链路设计
链路预算计算（功率预算 · 上升时间预算） · 损耗与色散管理
光互连链路设计链路预算计算
14
信号完整性基础
高速电信号与光信号的转换 · 阻抗匹配 · 串扰与抖动
信号完整性基础高速电信号
15
光互连中的调制与编码
PAM4与NRZ的对比 · 前向纠错（FEC） · DSP在光模块中的作用
光互连调制
16
光互连系统架构
板级 · 机架级 · 机柜间
光互连系统架构板级
17
共封装光学（CPO）
CPO的概念 · 与可插拔光模块的对比 · 硅光引擎
CPO共封装光学
18
硅光子学基础
硅波导 · 调制器 · 探测器
硅光子学基础硅波导
19
光互连中的电源与热管理
光模块功耗 · 散热设计 · 热插拔与冷却方案
光互连电源
20
光互连测试与测量
光功率计 · 光谱仪 · 眼图仪
光互连测试测量
21
光互连的可靠性
失效模式 · 寿命评估 · 环境应力测试（温度循环
光互连的可靠性失效模式
22
光互连的标准化
IEEE 802.3以太网光接口 · InfiniBand · OIF
光互连的标准化IEEE
23
案例实战
设计一个短距离数据中心光互连链路（如… · 从需求分析到器件选型与链路预算
案例实战设计一个短距离数…
24
案例实战
搭建一个光互连实验平台 · 包括光模块 · 光纤
案例实战搭建一个光互连实…
25
案例实战
基于硅光芯片设计一个简单的片上光互连… · 包括波导布局 · 耦合与封装考虑
案例实战基于硅光芯片设计…
26
常见问题
光模块不发光或光功率低的原因排查 · 光纤端面污染与清洁 · 连接器损耗过大
常见问题光模块不发光或光…
27
常见问题
如何选择单模与多模光纤 · 如何平衡成本与性能 · 如何应对链路中的色散与非线性效应
常见问题如何选择单模
28
综合提升
光互连与AI/机器学习集群的结合 · 光交换与光调度 · 下一代光互连技术（如线性驱动
综合提升AI
29
综合提升
光互连的能耗效率分析 · 绿色数据中心的光互连设计 · 可持续性与成本优化
综合提升光互连的能耗效率…
30
课程总结与展望
回顾核心知识点 · 梳理实践技能 · 展望光互连的未来趋势（如片上光互连
课程总结回顾核心知识点