高可靠性16×16 SOI热光开关阵列

在分析加热器对热光开关阵列可靠性影响的基础上,提出了一种新的热光开关阵列控制和驱动电路.分析表明,在假设加热器失效率为5%的情况下,新控制和驱动电路可以使16×16 SOI热光开关阵列的可靠性从34.99%提高到92.30%.同时,采用引入控制信号预处理模式,使封装后的热光开关阵列控制端口数从34个减少到10个.在采用新的控制和驱动电路基础上,研制出高可靠性的16X16 SOI热光开关阵列.     

高可靠性16×16 SOI热光开关阵列

在分析加热器对热光开关阵列可靠性影响的基础上,提出了一种新的热光开关阵列控制和驱动电路.分析表明,在假设加热器失效率为5%的情况下,新控制和驱动电路可以使16×16 SOI热光开关阵列的可靠性从34.99%提高到92.30%.同时,采用引入控制信号预处理模式,使封装后的热光开关阵列控制端口数从34个减少到10个.在采用新的控制和驱动电路基础上,研制出高可靠性的16X16 SOI热光开关阵列.     

亚微秒SOI4×4重排无阻塞热光开关阵列

根据马赫-曾德尔型热光开关的工作原理,提出了可以提高热光开关响应速度的过驱动方法并设计相应的驱动电路,使SOI4×4重排无阻塞热光开关阵列的响应时间从大于2μs提高到了亚微秒.     

一种可以提高热光开关阵列可靠性的驱动电路的设计

分析了加热器对热光开关阵列可靠性的影响并在此基础上提出了一种改进的驱动电路,使4×4简化树形结构的光开关的阵列的可靠性从78.87%提高到97.04%.模拟及实验结果表明该控制和驱动电路可以为热光开关阵列提供适当的驱动电流.     

减小CMOS电路同步开关噪声的设计方法探讨

随着集成电路的快速发展，同步开关噪声对系统电学性能的影响越来越大。本文介绍了一种减少同步开关噪声的设计方法，即基于对同步开关噪声简化模型的分析，采取先去除直通电流再降低输出级的电压变化率方法减小同步开关噪声，并通过时序控制逻辑电路和可控电压变化率电路来实现。     

快速响应SOI马赫曾德热光调制器

给出了Y分支MZI热光调制器的模型,实验研制了基于SOI(silicon-on-insulator)的MZI热光调制器,调制器的消光比为-16.5dB,开关的上升时间为10μs,下降时间为20μs,相应的功耗为0.39W.     

快速响应SOI马赫曾德热光调制器

给出了Y分支MZI热光调制器的模型,实验研制了基于SOI(silicon-on-insulator)的MZI热光调制器,调制器的消光比为-16.5dB,开关的上升时间为10μs,下降时间为20μs,相应的功耗为0.39W.     

一种提高SOI电光开关消光比的优化设计

针对电流注入型SOI光开关在切换时难以克服的消光比变差的问题,提出了一种非对称的开关结构设计.然后依照实际器件的结构建立了SOI光开关的3D光学模型,对光开关中3D光场传输和输出光功率进行了模拟与分析.最后运用该模型对SOI光开关在电流切换时的消光比变化的问题进行了比较深入的研究,计算结果表明,提出的非对称的开关结构可以将SOI电光开关的消光比提高5 dB左右.     

SOI CMOS FPGA电路设计技术研究

介绍了基于SOI CMOS工艺平台的FPGA电路的设计；结合FPGA电路自身的特点，对电路从标准体硅CMOS工艺迁移到SOI CMOS工艺过程中，在逻辑、版图以及可靠性等方面所作的分析和实践进行了总结。     

采用楔形连接波导和自对准反射镜的8×8阻塞型热光开关

通过改进热光开关单元和全内反射镜,设计并制作了基于SOI材料的8×8阻塞型热光开关矩阵.开关设计中,在单模波导和多模干涉耦合器之间引入楔形连接波导并进行优化,增大单模波导与多模波导之间的耦合效率,减小开关单元的损耗.此外,采用自对准方法提高了全内反射镜的光刻容差.开关矩阵各端口的平均插入损耗约为21dB,单个反射镜引起的附加损耗约为1.4dB,串扰少于-21dB.实验结果说明新设计改善了开关器件的整体特性,与理论分析一致.     

采用楔形连接波导和自对准反射镜的8×8阻塞型热光开关

通过改进热光开关单元和全内反射镜,设计并制作了基于SOI材料的8×8阻塞型热光开关矩阵.开关设计中,在单模波导和多模干涉耦合器之间引入楔形连接波导并进行优化,增大单模波导与多模波导之间的耦合效率,减小开关单元的损耗.此外,采用自对准方法提高了全内反射镜的光刻容差.开关矩阵各端口的平均插入损耗约为21dB,单个反射镜引起的附加损耗约为1.4dB,串扰少于-21dB.实验结果说明新设计改善了开关器件的整体特性,与理论分析一致.     

SOI光波导和集成波导光开关矩阵

报道了基于SOI (silicon-on-insulator）材料的光波导和集成波导光开关矩阵的最新研究进展. 给出了截面为梯形的脊波导的单模条件，设计制备了MMI (multimode interference）集成耦合器和基于Mach-Zehnder光波导干涉仪的热光型2×2光开关，开关转换速度达到了5～8μs，驱动功耗仅为140mW，是当前国际上同类型光开关中转换速度最快的. 在此基础上制备成功了4×4波导光开关矩阵，并实现了光信号在不同信道间的转换.     

基于SOI工艺集成电路ESD保护网络分析与设计

由于SOI(Silicon-On-Insulator)工艺采用氧化物进行全介质隔离,而氧化物是热的不良导体,因此SOI ESD器件的散热问题使得SOI电路的ESD保护与设计遇到了新的挑战。阐述了一款基于部分耗尽SOI(PD SOI)工艺的数字信号处理电路(DSP)的ESD设计理念和方法,并且通过ESD测试、TLP分析等方法对其ESD保护网络进行分析,找出ESD网络设计的薄弱环节。通过对ESD器件与保护网络的设计优化,并经流片及实验验证,较大幅度地提高了电路的ESD保护性能。     

8×8重排无阻塞型SOI热光波导开关阵列

设计并制作了一种重排无阻塞型的8×8 SOI热光波导开关阵列。开关单元采用了MMI-MZI结构的2×2光开关。整个器件的开关时间约为2μs。器件中开关单元功耗小于240mW。消光比在17~22dB范围内变化。功耗和开关速度都明显优于SiO2基和聚合物基的开关阵列。     

GexSi1—x／Si异质结大截面脊形BOA型光开关的模型分析及设计

本文提出了一种简便可行的ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ异质结无间距定向耦合光开关（ＢＯＡ型）模型分析方法。该方法采用等离子体色散效应分析了这种光开关的电学调制机理；采用异质结超注入原理分析了开关的电学性质；并根据大截面单模脊形波导理论和上述分析，设计了利用双模干涉机制工作的Ｇｅ０．１Ｓｉ０．９／Ｓｉ异质结ＢＯＡ开关的结构参数和电学参数。     

光开关及其在WDM光网络中的应用

介绍了光开关在WDM光网络中的应用情况，简述了光开关的发展概况并着重介绍了硅基SOI光开关的研究进展。     

适用于数据混合集成的SOI MOSFET的失真分析

本文较为详细地分析了SOI MOSFET的失真行为。利用幂级数方法对不同结构包括部分耗尽PD、全耗尽FD和体接触BC的SOI器件的谐波失真进行了对比性的实验研究。同时，在实验分析的基础上提出了描述失真行为的连续的SOI MOSFET失真模型。该模型通过引入平滑函数和主要的影响失真的物理机制，使得模拟计算结果能够与实验结果较好的吻合，本文所得到和结果可用于低失真的数模混合电路的设计，并对低失真电路的优化提供指导方向。     

SOI热光4×4光开关阵列的研制

设计和制作了由5个2×2多模干涉马赫-曾德开关元组成的重排无阻塞型SOI 4×4热光开关阵列.阵列的最小和最大附加损耗分别为6.6和10.4dB,阵列的串扰为-12 ～-19.8dB,光开关阵列的开关速度小于30μs,单个开关元的功耗大约为330mW.     

EM NMOST和AM PMOST组合TF SOI CMOS非门下降时间的温度模型

详细介绍了EM NMOST和AM PMOST组合的TF SOI CMOS非门下降时间的温度电学模型建立过程. 分别进行了27,100,150,200,250,300℃的非门瞬态特性实验. 实验结果表明，EM NMOST和AM PMOST组合的TF SOI CMOS非门的下降时间随温度升高稍有增加，非常适合于高温应用. 如果对其进行优化设计，有利于改善其上升-下降时间温度特性的对称性，提高其最高工作频率.     

传感器技术在大学物理实验中的应用

传感器把非电学量（如光、力和温度等）的信号变动转换为电信号的变动，再经接口电路同微机连接，就可以实现对现场的实时监控。使传感器同计算机以及接口电路连接在一起，将其在物理实验当中进行应用，能够对实验的数据进行实时在线收集、处理及成像处理，便测量的精度得到提高，实验的过程得以优化。