双通道光环形器结构的设计及理论分析

提出了一种双通道式多功能光环形器，在结构设计中插入了双尾纤及透镜对，实现了器件功能复用，降低了制造成本与占空比。在理论上用琼斯矩阵对光环形器的插入损耗及隔离度等性能参数进行分析，探讨了影响该双通道光环形器隔离度、插入损耗特性的因素，结果表明，双通道多功能光环形器在器件镀增透膜的基础上具有与传统单通道光隔离器相同低插入损耗和高隔离度等特性。     

基于马赫-曾德尔干涉仪和光纤光栅的光分插复用器

光分插复用器(OADM)是波分复用(WDM)系统中的关键器件之一。提出了一种结构新颖的基于马赫-曾德尔(M—Z)干涉仪和光纤光栅(FBG)的光分插复用器，它由两个三端口光环形器、一个光纤光栅和一个马赫-曾德尔干涉仪组成，马赫-曾德尔干涉仪起着光开关的作用。对光分插复用器的输出特性进行了实验研究，实验中调节干涉仪的臂长差，可以实现信号的上下载或直通功能，上下载时通道的隔离度大于20dB。这种结构的光分插复用器具有结构简单、体积小、价格低等优点，在波分复用技术中具有实际应用价值。     

光纤光栅和环行器构成的多路光分插复用器

讨论由光纤光栅和光环行器构成的光分插复用器的结构,性能和特点,提出采用一段刻有多个光纤布拉格光栅的光纤,两个光环行器,WDM复用器和解复用器等器件,构造能够对WDM的多个信道实施分插操作的光分插复用器,该光分插复用器的插入损耗要比简单地把多个单路的光分插复用器进行级联时小得多,波分复用全光网络中的光分插复用技术,是实现波分复用网络的关键技术之一。     

低功耗热光可调光衰减器的设计与制备

可调光衰减器(VOA)是波分复用(WDM)系统中最重要的器件之一,它的主要功能是控制和衰减光信号。设计并制备了基于石英衬底的4通道马赫增德尔(Mach-Zehnder)干涉型热光可调光衰减器阵列。首先介绍了热光可调光衰减器的结构和原理,模拟了在有外加偏压时的热场分布,然后介绍了器件的设计及制备工艺过程,并对所制备的器件进行测试。实验结果表明,制备器件的插入损耗小于1.1 dB,动态衰减范围为0~30 dB。在衰减量为30 dB时,外加偏压为12.5 V,功耗仅有120 mW。最后分析了测试结果,并提出了改善器件性能的方法。     

基于分立衍射光栅的波分复用(解复用)器

波分复用(解复用)器是光通信中重要的无源器件。对目前常用的波分复用(解复用)技术进行了综述,着重介绍了一种新颖的波分复用(解复用)技术,基于分立衍射光栅的波分复用(解复用)技术,并介绍了它所克服的技术难点以及目前它所达到的技术水平。     

动态的波长选择性交叉连接(WXC)器件

光分插复用器件是实现光传送网的关键技术之一。本文介绍了一种新型的,具有在光域内分插业务换和波长交叉连接能力的动态的波长选择性交叉连接(WXC)器件。主要介绍了这种器件的原理结构图以及它与传统的ADM设备和典型的WXC相比较具有的优势。     

一种新型谐振腔增强型光电探测器的性能分析

通过理论探讨和实验仿真,分析了一种新型谐振腔增强型光电探测器RCEP(Resonant Cavity Enhanced Photodetector)的结构及性能,该RCEP的基本结构是将吸收层插入到谐振腔当中,并指出这种新型器件较传统器件可获得较高的量子效率和响应速度,而其具有的波长选择特性,使这种新型器件可在光波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing)系统中获得广泛应用.     

低成本、低损耗长波长光环行器设计

本文采用天然方解石分离出两束偏振方向互相垂直的线偏光,分别经过YIG45°法拉第旋转器,再经过45°天然旋光片,设计出一种光环行器。该器件比国外利用 Glan 棱镜只分出一束线偏光或使用人造双折射晶体制作的光环行器,具有损耗低、成本低等优点。本文设计了结构相似,分别适用于1.3μm 和1.55μm 波长的两种器件。     

衍射光学元件-波分复用角色散特性分析

解复用器件是波分复用(WDM)系统中的关键性器件。在设计二元光学器件波分复用器件中，需要对二元光学器件的角色散进行分析。利用相位二元化方程对衍射光学元件(DOE)角色散及角色散温变特性进行了分析，最终得到衍射光学元件色散特性的表达式，并同时给出了角色散的温度变化特性。采用此理论结果确定杨-顾算法目标值，设计了用于波分复用的二元光学器件。利用菲涅耳衍射对器件角色散特性及角色散热特性进行了仿真，仿真结果验证了理论的正确性。     

p-well/DNW单光子雪崩二极管保护环的最小化设计

随着CMOS工艺特征尺寸的不断减小,探测器本身的大小成为进一步缩小CMOS单光子雪崩二极管(SPAD)阵列的障碍。为了进一步缩小SPAD探测器的尺寸,基于0.18 μm CMOS 图像传感器(CIS)工艺对p-well/DNW(deep n-well)SPAD的保护环尺寸进行设计,并制造了不同保护环尺寸的SPAD器件。测试结果表明,保护环尺寸减小到0.4 μm仍然能有效防止器件发生过早边缘击穿(PEB),且保护环尺寸大于0.4 μm的SPAD器件雪崩击穿电压为16 V,并表现出良好的雪崩击穿特性。此外,保护环尺寸对p-well/DNW SPAD器件的暗计数(DCR)和光子探测概率(PDP)影响较小,直径为20 μm的SPAD器件,温度为25 ℃时暗计数率为638 Hz,且波长为530 nm时峰值光子探测概率为16%,具有低的暗计数率特性和宽的光谱响应特性。     

聚对苯撑苯并双(口恶)唑发光及其器件制备

采用光谱技术,研究了聚对苯撑苯并双(口恶)唑(PBO)溶液的光敏发光特性,并用相对法估算出溶液发光效率在50%范围.结合光谱技术、半导体电学和电化学等研究手段,具体研究了以PBO为发光层的单层电致发光器件,研究结果显示,电致发光与薄膜的光致发光有具有相同的发光中心,峰值位于510 nm左右.同时发现,由于存制备过程中不同处理条件使得不同厚度薄膜残留的掺杂物质浓度不同,从而引起薄膜的导电性的不同.使得器件的阈值场强随PBO厚度的减小而逐渐增加.     

系统级封装新型埋入式电源滤波结构的研究

在高密度小尺寸的系统级封装(SiP)中,对供电系统的完整性要求越来越高,多芯片共用一个电源网路所产生的电压抖动除了会影响到芯片的正常工作,还会通过供电网路干扰到临近电路和其他敏感电路,导致芯片误动作,以及信号完整性和其他电磁干扰问题.这种电压抖动所占频带相当宽,几百MHz到几个GHz的中频电源噪声普通方法很难去除.结合埋入式电容和电源分割方法的特点,提出一种新型高性能埋入式电源低通滤波结构直接替代电源/地平面.研究表明,在0.65～4GHz的频带内隔离深度可达-40～75 dB,电源阻抗均在0.25ohm以下,实现了宽频高隔离度的高性能滤波作用.分别用电磁场和广义传输线两种仿真器模拟,高频等效电路模型分析这种低通滤波器的工作原理以及结构对隔离性能的影响,并进行了实验验证.     

Emerging interconnects: a state-of-the-art review and emerging solutions

Aluminium was a primary material for interconnection in integrated circuits (ICs) since their inception. Later, copper was introduced as interconnect material which has better metallic conductivity and resistance to electromigration. As the aggressive technology scaling continues, the copper resistivity increased because of size effects, which causes increase in delay, power dissipation and electromigration. The need to reduce the resistor-capacitor??????? delay, dynamic power utilisation and the crosstalk commotion is as of now the fundamental main impetus behind the presentation of new materials. The purpose of this paper is to do a survey of interconnect material used in IC from introduction of ICs to till date. This paper studies and reviews new materials available for interconnect application which are optical interconnects, carbon nanotube (CNT), graphene nanoribbons (GNRs) and silicon nanowires which are alternatives to copper. While doing a survey of interconnect material, it is found that multiwalled CNTs, multilayer GNR and mixed CNT bundles are promising candidates and are ultimate choice that can strongly address the problems faced by copper but on integration basis copper would last for coming years.     

光子晶体微腔发光二极管

光子晶体微腔因其具有增强自发辐射、定向输出和单模工作的能力而受到广泛关注。介绍了光子晶体微腔发光二极管的基本原理、设计、特性、制作及其典型器件。     

Arsenic deposition as a precursor layer on silicon (211) and (311) surfaces

We investigate the properties of arsenic (As) covered Si(211) and Si(311) surfaces by analyzing data from x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and low-energy electron diffraction (LEED) images. We then create a model using total surface energy calculations. It was found that both Si(211) and Si(311) had 0.68±0.08 surface As coverage. Si(211) had 0.28±0.04 Te coverage and Si(311) had 0.24±0.04 Te coverage. The Si(211) surface replaces the terrace and trench Si atoms with As for a lower surface energy, while the Si edge atoms form dimers. The Si(311) surface replaces all terrace atoms and adsorbs an As dimer every other edge site. These configurations imply an improvement in the mean migration path from the bare silicon surface by allowing the impinging atoms for the next epitaxial layer, tellurium (Te), to bind at every other pair of edge atoms, and not the step terrace sites. This would ensure a nonpolar, B-face growth.     

用于单光子TOF测量的时间-幅度变换器

基于新型共源共栅电流源的积分方法,设计了一种用于单光子飞行时间(TOF)测量的时间-幅度变换器(TAC)。该方法有效简化了TAC电路结构,减小了TAC占用面积,显著提高了TOF的满量程范围(FSR)。采用0.18 μm标准CMOS工艺设计。集成TAC的单光子探测器像素单元的填充因子可达到26.8%。后仿真结果表明,该TAC在120 ns的FSR内具有230 ps的定时分辨率,微分非线性(DNL)低于0.05 LSB,积分非线性(INL)低于1.1 LSB。蒙特卡洛仿真表明,512个TAC像素间的不均匀性低于0.5 %。该TAC非常适用于高密度时间相关的单光子计数(TCSPC)探测器阵列。     

Comparative study of maximum power point tracking techniques for hybrid renewable energy system

The power generation demand is increasing day-by-day throughout the world, therefore, the use of hybrid systems becomes a significant solution. The hybrid renewable energy system (HRES) is used for delivering power in various regions in order to overcome intermittence of wind and solar resources. Because of increasing environmental problems, for example, greenhouse gas emission and energy cost have interested novel research into substitute methods in favour of electrical power generation. Maximum Power Point Tracking (MPPT) control method is a vast deal of novel research used for enhancing the efficiency of HRES. The authors have revealed that the hybrid techniques i.e. Global MPPT, fuzzy-neuro systems, Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS), Perturbed and Observe (P&O) + Adaptive Neural Network (ANN) etc. can provide best results as compared to other MPPT control methods. This paper offering a state of art review of MPPT control techniques for HRES.     

超宽带脉冲信号的光学生成方法研究

近年来超宽带(UWB)通信技术迅猛发展,在测量、雷达技术、民用和军事无线通信中有着重要的应用,UWB-over-fiber技术已经成为目前研究的热点,其中就包括UWB脉冲信号的产生方法。区别于传统的电子学方法,光子学产生方法不受电子瓶颈制约,可以实现很高的带宽,并且具有抗电磁干扰、重量轻、结构紧凑的优点。通过对比国内外本领域研究成果,讨论及总结了以下三种原理的UWB脉冲信号的光学生成方法:1)相位调制-强度调制转换(PM-IM);2)半导体光放大器(SOA)的非线性效应;3)频谱塑形和色散所致频域-时域映射,然后对各种方案进行了对比分析。     

一种基于分段CRC的LDPC译码的改进算法

级联多个循环冗余校验(CRC)的LDPC译码算法有效地改善了译码的收敛特性。然而在其译码算法中,当CRC检测的整体漏检概率不够低时,出现误码平台。因此,该文提出了改进算法,通过减少在译码算法中CRC检测的次数,降低整体漏检概率,提高了误码性能。仿真表明改进的算法提高了误码性能,译码复杂度也增加不大。     

多孔硅发光机制的分析

从量子力学的基本理论出发讨论了量子限制效应，推导出多孔硅有效禁带宽度增量并用量子限制效应和表面态及其物质在发光中作用的理论解释了ＰＳ光致发光的实验现象。