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硅光子入门：从零到芯片设计

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 课程结构 · 硅光子技术发展历程与产业前景
课程导入学习目标
02
光学基础
光的本质 · 折射与反射 · 干涉与衍射
光学基础光的本质
03
半导体基础
能带理论 · PN结 · 载流子注入与耗尽
半导体基础能带理论
04
硅光子材料体系
SOI衬底 · 氮化硅 · 锗硅
硅光子材料体系SOI
05
无源器件（一）
硅波导结构 · 单模条件 · 弯曲损耗
无源器件硅波导结构
06
无源器件（二）
光栅耦合器 · 边缘耦合器 · 模式转换器
无源器件光栅耦合器
07
无源器件（三）
微环谐振器 · 马赫-曾德尔干涉仪 · 阵列波导光栅
无源器件微环谐振器
08
有源器件（一）
电光调制器原理 · 载流子耗尽型MZM · 微环调制器设计
有源器件电光调制器原理
09
有源器件（二）
锗硅光电探测器 · 响应度 · 带宽
有源器件锗硅光电探测器
10
有源器件（三）
硅基激光器挑战 · 混合集成激光器 · 外腔激光器方案
有源器件硅基激光器挑战
11
工艺制造基础
CMOS兼容工艺 · 光刻 · 刻蚀
工艺制造基础CMOS
12
版图设计入门
版图层次 · 设计规则检查（DRC） · 版图与原理图对应关系
版图设计入门版图层次
13
仿真工具与流程
Lumerical · COMSOL · FDTD
仿真工具流程
14
器件建模与PDK
紧凑模型 · S参数 · PDK组件库
PDK器件建模
15
芯片设计流程
从规格定义 · 架构选择 · 电路仿真
芯片设计流程从规格定义
16
光电协同设计
驱动电路 · TIA · 封装互连
光电协同设计驱动电路
17
封装与测试
光纤耦合封装 · 芯片级测试 · 晶圆级测试
封装测试
18
案例实战（一）
设计一个1×2分束器 · 从仿真到版图
案例实战设计一个1×2分…
19
案例实战（二）
设计一个微环调制器 · 包括参数优化和性能评估
案例实战设计一个微环调制…
20
案例实战（三）
设计一个4×4光开关阵列 · 考虑串扰和损耗
案例实战设计一个4×4光…
21
案例实战（四）
设计一个完整的光收发前端 · 包括调制器 · 探测器
案例实战设计一个完整的光…
22
常见问题（一）
波导损耗过大 · 耦合效率低 · 工艺偏差影响及解决
常见问题波导损耗过大
23
常见问题（二）
调制器带宽不足 · 探测器响应慢 · 热效应与波长漂移
常见问题调制器带宽不足
24
常见问题（三）
版图DRC错误 · 仿真不收敛 · 参数提取不准确
常见问题DRC
25
先进技术趋势
硅光与CMOS集成 · 5D/3D封装 · 片上光互连
先进技术趋势CMOS
26
硅光在数据中心的应用
光模块 · 共封装光学（CPO） · AI集群互连
硅光数据
27
硅光在传感与生物医疗的应用
激光雷达 · 生物传感器 · 陀螺仪
硅光传感
28
综合提升
从单器件到系统集成 · 如何规划芯片架构与优化性能
综合提升从单器件到系统集…
29
项目实战
完成一个硅光芯片设计项目 · 从需求分析到设计报告
项目实战完成一个硅光芯片…
30
课程总结
核心知识回顾 · 设计流程复盘 · 未来学习路径与资源推荐
课程总结核心知识回顾