《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(gè)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(shù)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(shí)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(dǎo)型PD/APD、光傳導(dǎo)器件：光波導(dǎo)、各類波導(dǎo)變換器件、光處理器件：調(diào)制器、光開關(guān)、6.1.1功能集成6.1.2個(gè)數(shù)集成3精選課件ppt6.1光集成的方式實(shí)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(gòu)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(jī)5精選課件ppt1、集成光發(fā)射機(jī)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(xiàng)目9精選課件ppt4、MOPA

---“863”項(xiàng)目9精選課件ppt6.1.2個(gè)數(shù)集成個(gè)數(shù)集成將多個(gè)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(gè)數(shù)集成個(gè)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(guān)陣列15精選課件ppt3、光開關(guān)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(dǎo)、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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)；解決光學(xué)和電子學(xué)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(shè)計(jì)概念：可集成單元---功能模塊；22表6.1光學(xué)元件與電子學(xué)元器件的特征比較特征項(xiàng)光學(xué)元件電子學(xué)元器件基本作用光波導(dǎo)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(dǎo)、半導(dǎo)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(jí)，甚至納米量級(jí)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(gè)別達(dá)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(dǎo)容易---電器布線，導(dǎo)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(jìn)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(gè)~數(shù)百幾十~百萬以上23精選課件ppt表6.1光學(xué)元件與電子學(xué)元器件的特征比較特征項(xiàng)光學(xué)元件電子6.3光集成的技術(shù)途徑光集成的必要性---CR-D24精選課件ppt6.3光集成的技術(shù)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(shù)減少光體系組裝成本，適合大批量生產(chǎn)應(yīng)用范圍廣泛外形適合于目前的電子組裝工藝電子學(xué)體系成功經(jīng)驗(yàn)的借鑒（VLSI）單片集成（同一襯底材料上的集成技術(shù)）混合集成（不同襯底材料光學(xué)器件、電子學(xué)器件之間在光、電或另外襯底上的集成技術(shù)）25精選課件ppt必須開發(fā)一種新的光體系技術(shù)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?yán)щy---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(dǎo)體、石英玻璃、鈮酸鋰等）集成密度相當(dāng)高受以下限制：波導(dǎo)尺寸、元件尺寸（彎曲、定向耦合器）、光纖直徑等信號(hào)出入端電連接光纖連接---對(duì)準(zhǔn)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(dǎo)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(luò)：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(tái)異質(zhì)材料間的鍵合（bounding)技術(shù)（硅基集成光子學(xué)）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(tái)

以平面光波導(dǎo)回路作為光連接，以平面光波導(dǎo)