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硅光波导光栅设计的系统化能力进阶

📚 共计 30 章节

光波导基础

光波导原理、麦克斯韦方程组、平板波导模式、有效折射率法

基础理论模式分析

硅光材料与工艺

SOI晶圆、CMOS兼容工艺、光刻与刻蚀、波导损耗机制

材料科学制造工艺

光栅耦合器原理

布拉格条件、衍射效率、耦合方向、偏振依赖性

耦合理论衍射光学

均匀光栅设计

周期计算、占空比优化、刻蚀深度选择、仿真流程

设计方法参数优化

聚焦光栅耦合器

椭圆焦线设计、波前匹配、聚焦效率、版图实现

聚焦光学版图设计

切趾光栅技术

切趾函数选择、旁瓣抑制、带宽展宽、工艺容差

切趾技术光谱调控

二维光栅耦合器

偏振分束、二维光栅结构、偏振消光比、双向耦合

偏振控制二维结构

光栅反射器设计

DBR光栅、反射谱设计、啁啾光栅、滤波器应用

反射器件滤波

亚波长光栅

等效介质理论、偏振调控、波片设计、超表面基础

亚波长超表面

光栅辅助耦合器

定向耦合器、绝热耦合、多模干涉、级联设计

耦合器级联

光栅传感器

温度传感、应力传感、生物传感、折射率传感

传感应用生物光子

光栅调制器

载流子色散效应、PN结设计、调制带宽、行波电极

调制器高速

光栅滤波器

带通/带阻滤波器、马赫-曾德干涉仪、微环谐振器、阵列波导光栅

光栅分束器

Y分支分束、多模干涉分束、光栅辅助分束、功分比控制

分束功分比

光栅模式转换器

模式复用、模式转换效率、绝热模式转换、逆向设计

模式复用逆向设计

光栅与光纤耦合

单模光纤耦合、透镜光纤、模场匹配、耦合损耗优化

光纤耦合损耗优化

光栅与激光器集成

III-V/Si混合集成、光栅反馈、波长锁定、片上光源

激光器混合集成

光栅与探测器集成

锗探测器、光栅耦合效率、量子效率、暗电流优化

探测器量子效率

光栅阵列设计

一维阵列、二维阵列、波束成形、光学相控阵

阵列相控阵

光栅制造容差分析

CD变化、侧壁粗糙度、膜厚偏差、温度效应

光栅仿真方法

FDTD、FEM、RCWA、EIM、BPM方法对比

仿真数值方法

光栅逆向设计

伴随方法、拓扑优化、目标函数、制造约束

逆向设计拓扑优化

光栅测试技术

光谱测试、近场扫描、远场测量、偏振测试

光栅封装技术

光纤阵列封装、对准工艺、胶粘剂选择、可靠性测试

封装可靠性

光栅在数据中心应用

光互连、波分复用、片上网络、功耗优化

数据中心互连

光栅在激光雷达应用

光束扫描、FMCW、固态激光雷达、相控阵

激光雷达扫描

光栅在量子光学应用

纠缠光子源、量子密钥分发、片上量子电路

量子光学量子信息

光栅在生物医学应用

光镊、流式细胞术、内窥成像、光遗传学

生物医学成像

光栅前沿技术

薄膜铌酸锂光栅、氮化硅光栅、异质集成、AI辅助设计

前沿异质集成

光栅设计项目实战

需求分析、指标分解、仿真验证、版图绘制、流片与测试