《系統(tǒng)集成》課件

第六章系統(tǒng)集成1精選課件ppt第六章系統(tǒng)集成1精選課件ppt目錄6.1光集成的方式6.1.1功能集成6.1.2個數(shù)集成6.2光集成的類型6.2.1全光集成6.2.2混合光電集成6.3光集成的技術途徑6.3.1單片集成6.3.2混合集成2精選課件ppt目錄6.1光集成的方式2精選課件ppt6.1光集成的方式實現(xiàn)集成的基本單元光源器件：DFB-LD、DBR-LD、VCSEL、光檢波器件：波導型PD/APD、光傳導器件：光波導、各類波導變換器件、光處理器件：調(diào)制器、光開關、6.1.1功能集成6.1.2個數(shù)集成3精選課件ppt6.1光集成的方式實現(xiàn)集成的基本單元3精選課件ppt6.1.1功能集成功能集成把不同功能的元件集成為一體構成具有新的功或者具有更好性能、更高功能的新器件或系統(tǒng)優(yōu)勢小型化低成本化高可靠起因與IC一樣，解決“連接”問題也是光子集成的起因4精選課件ppt6.1.1功能集成功能集成4精選課件ppt1、集成光發(fā)射機5精選課件ppt1、集成光發(fā)射機5精選課件ppt2、集成高速光通信光源6精選課件ppt2、集成高速光通信光源6精選課件ppt7精選課件ppt7精選課件ppt3、集成化帶隔離器光源8精選課件ppt3、集成化帶隔離器光源8精選課件ppt4、MOPA

---“863”項目9精選課件ppt4、MOPA

---“863”項目9精選課件ppt6.1.2個數(shù)集成個數(shù)集成將多個相同的器件集成為一體優(yōu)勢小型化低成本化高可靠？？起因與IC一樣，解決“連接”問題也是光子集成的起因10精選課件ppt6.1.2個數(shù)集成個數(shù)集成10精選課件ppt光互連成為現(xiàn)代信息處理的必然11精選課件ppt光互連成為現(xiàn)代信息處理的必然11精選課件ppt1、一維LD陣列12精選課件ppt1、一維LD陣列12精選課件ppt2、二維LD陣列13精選課件ppt2、二維LD陣列13精選課件14精選課件ppt14精選課件ppt3、光開關陣列15精選課件ppt3、光開關陣列15精選課件ppt6.2光集成的類型6.2.1全光集成---PhotonicIntegratedCircuit(PIC)基本器件：光波導、光源、光檢波器、光調(diào)制器等6.2.2混合光電集成---Optic-ElectronicIntegratedCircuit(OEIC)基本器件：光子器件和電子器件16精選課件ppt6.2光集成的類型6.2.1全光集成---Photoni6.2.1全光集成17精選課件ppt6.2.1全光集成17精選課件ppt6.2.2光電混合集成18精選課件ppt6.2.2光電混合集成18精選課件ppt19精選課件ppt19精選課件ppt20精選課件ppt20精選課件ppt21精選課件ppt21精選課件pptOEIC發(fā)展方向新的設計概念：可集成單元---功能模塊；適合于OEIC的新工藝探索；精簡工藝流程；緊湊的芯片設計；解決光學和電子學器件之間的工藝兼容性；解決熱隔離和電隔離;提高光耦合效率并減少耦合難度22精選課件pptOEIC發(fā)展方向新的設計概念：可集成單元---功能模塊；22表6.1光學元件與電子學元器件的特征比較特征項光學元件電子學元器件基本作用光波導中的光傳輸及光與電子、晶格的相互作用襯底表面附近的電子傳輸與控制基本元器件光波導、半導體激光器等晶體管、電容、電阻元器件尺寸（厚度方向）波長（微米）量級，甚至納米量級數(shù)十納米至數(shù)微米元器件尺寸（長度方向）微米至數(shù)毫米，個別達納米數(shù)十納米至數(shù)微米與其它部件的連接難---精密的位置精度，光波導容易---電器布線，導體可靠性有問題，通常需要檢測全部元器件近乎沒有問題，通常只進行抽檢制作工藝多樣，有特殊工藝，研究開發(fā)中基本平面工藝，成熟集成度（基本元器件）幾個~數(shù)百幾十~百萬以上23精選課件ppt表6.1光學元件與電子學元器件的特征比較特征項光學元件電子6.3光集成的技術途徑光集成的必要性---CR-D24精選課件ppt6.3光集成的技術途徑光集成的必要性---CR-D24精選必須開發(fā)一種新的光體系技術減少光體系組裝成本，適合大批量生產(chǎn)應用范圍廣泛外形適合于目前的電子組裝工藝電子學體系成功經(jīng)驗的借鑒（VLSI）單片集成（同一襯底材料上的集成技術）混合集成（不同襯底材料光學器件、電子學器件之間在光、電或另外襯底上的集成技術）25精選課件ppt必須開發(fā)一種新的光體系技術25精選課件ppt6.3.1單片集成基本工藝---延續(xù)硅平面工藝+部分特俗工藝困難---光、電器件的工藝不兼容現(xiàn)狀---非常不成熟，僅有部分器件商品化26精選課件ppt6.3.1單片集成基本工藝---延續(xù)硅平面工藝+部分特俗工表6.3光集成與電子集成的比較電子集成光集成材料單一材料多種材料（化合物半導體、石英玻璃、鈮酸鋰等）集成密度相當高受以下限制：波導尺寸、元件尺寸（彎曲、定向耦合器）、光纖直徑等信號出入端電連接光纖連接---對準與接觸均困難表6.4集成光路用的襯底材料無源有源材料石英Ⅲ-Ⅴ或Ⅱ-Ⅵ半導體化合物硅鈮酸鋰鉭酸鋰五氧化鉭五氧化鈮硅27精選課件ppt表6.3光集成與電子集成的比較電子集成光集成材料單一材料多6.3.2混合集成市場需求FTTX：X=Home，F(xiàn)loor，Office，Home，，，全光網(wǎng)絡：波長路由選擇，，，現(xiàn)狀光電子部件（TOSA、ROSA等）及光電模塊今后的發(fā)展方向平面光回路（planarlightwavecircuit—PLC)平臺異質材料間的鍵合（bounding)技術（硅基集成光子學）28精選課件ppt6.3.2混合集成市場需求28精選課件ppt29精選課件ppt29精選課件ppt

平面光回路平臺

以平面光波導回路作為光連接，以平面光波導