光电软件集合

光电软件集合
光电软件集合

光电软件集合(转载).

1.APSS.v

2.1.Winall.Cracked

光子学设计,可用于光材料、器件、波导和光路等的设计

2.ASAP.v7.14/7.5/8.0.Winall.cracked/Full

世界各地的光学工程师都公认ASAPTM(Advanced Systems Analysis Program,高级系统分析程序)为光学系统定量分析的业界标准。

3.Pics3d.v200

4.1.28.winall.cracked

电子.光学激光2D/3D有限元分析及模形化装置软件

https://www.360docs.net/doc/0c3234210.html,stip.v2004.1.28.winall.cracked

半导体激光装置2D模拟软件

5.Apsys.2D/3D.v2004.1.28.winall.cracked

激光二极管3D模拟器

6.PROCOM.v2004.1.2.winall.cracked

化合物半导体模拟软件

7.Zemax.v2003.winall.cracked/EE

ZEMAX 是一套综合性的光学设计仿真软件,它将实际光学系统的设计概念、优化、分析、公差以及报表集成在一起。

8.ZEBASE

Zemax镜头数据库

9.OSLO.v6.24.winall.licensed/Premium

OSLO 是一套处理光学系统的布局和优化的代表性光学设计软件。最主要的,它是用来决定光学系统中最佳的组件大小和外型,例如照相机、客户产品、通讯系统、军事/外太空应用以及科学仪器等。除此之外,它也常用于仿真光学系统性能以及发展出一套对光学设计、测试和制造的专门软件工具

10.TracePro.v324.winall.licensed/Expert

TracePro 是一套能进行常规光学分析、设计照明系统、分析辐射度和亮度的软件。它是第一套以符合工业标准的ACIS(固体模型绘图软件)为核心所发展出来的光学软件,是一个结合真实固体模型、强大光学分析功能、信息转换能力强及易上手的使用界面的仿真软件,它可将真实立体模型及光学分析紧紧结合起来,其绘图界面非常地简单易学。

11.Lensview.UPS.winall.cracked

LensVIEW 为搜集在美国以及日本专利局申请有案的光学设计的数据库,囊括超过18,000个多样化的光学设计实例,支持Zemax,OSLO,Code V等光学设计软件。

12.Code V.v940.winall.licensed

CODE V是美国著名的Optical Research Associates公司研制的具有国际领先水平的大型光学工程软件。

13.LightTools.v4.0/sr1.winall.cracked

LightTools是一个全新的具有光学精度的交互式三维实体建模软件体系,提供最现代化的手段直接描述光学系统中的光源、透镜、反射镜、分束器、衍射光学元件、棱镜、扫描转鼓、机械结构以及光路。

14.OptiSystem.v3.0.winall.cracked

光通信系统模拟软件,此软件可以设计、测试,与最佳化几乎任何一种在光网路系统的宽谱中的物理层次光连结

15.OptiBPM.v5.0/6.0.winall.cracked

用于设计及解决不同的积体及光纤导波问题,光束传播法,或称为BPM是OptiBPM的核心,而其是一种一步接着一步来模拟光通过任何波导物质的行为,BPM可以允许观察任一点被模拟出的光场分布,而且可以容许同时检查辐射光及被传播的光场

16.OptiFDTD.v3.01/4.0.winall.cracked

时域光子学仿真软件,用来模拟先进的被动元件和非线性光电元件

17.BeamPROP.v5.15.winall.licensed

BeamPROP 是一个高度集成了计算机辅助设计和模拟仿真的专业软件,专用于设计集成光学波导元件和光路。此软件由美国RSOFT公司出品,1994年投入市场,被学院及产业公司的开发设计人员广泛使用。

18.FullWAVE.v3.05.winall.licensed

FullWAVE是一个高集成的复杂的光电元件模拟设计分析软件。它使用有限时域差分分析法(FDTD)分析一般光束传播法(Beam-Propagation-Method, BPM,Rsoft 的BeamPROP软件包)和其他软件包所无法建模分析的光电元件,例如:光子带隙、环状共振器等。

19.BandSOLVE.v1.1.7.6.winall.cracked

BandSOLVE是目前世界上唯一一套商用的光子晶体能带结构模拟分析设计软件。集成了CAD 和仿真功能,可以对所有光子晶体部件的能带结构进行自动的计算,包括:二维或三维的光子晶片和波导,二维或三维的腔体结构问题以及光子晶体光纤。

20.GratingMOD.v0.99.winall.cracked

GratingMOD 是一种分析和综合处理在光纤和集成光波导线路中复杂的光栅特性的设计工具,可用在不同的光学应用中。快速算法能处理任意光栅的二维或三维光波导特性,这使得GratingMOD成为Rsoft公司软件库的一个有效的补充。

21.TFCalc.v3.56.winall.cracked

著名的光学薄膜设计软件

22.The Essential Macleod.v8.6.winall.cracked

Essential Macleod 是一套完备的光学薄膜分析与设计的软件包?o它能在所有32 位的微软视窗操作系统下运行,并且具有真正的多文档操作界面;它能满足光学镀膜设计中的各种要求,也能对波分复用(WDM )和密集波分复用(DWDM )滤波片进行测评;它可以处理从超快光到颜色的各种性能参数;可以从头开始设计也可以优化已有的设计;可以勘测在设计中的误差,也可以萃取设计用到的光学薄膜常数。

23.Photopia.v2.0.winall.cracked

照明分析软体

24.Radiant Imaging ProSource.v6.0.2.winall.cracked

Radiant Source Models 是一个包含了上千的图象的光源文件数据库。共35张CD,支持LighTools,Tracepro/OSOL,ASAP,Zemax 等格式

光电耦合器件简介

光电耦合器件简介 光电偶合器件(简称光耦)是把发光器件(如发光二极体)和光敏器件(如光敏三极管)组装在一起,通过光线实现耦合构成电—光和光—电的转换器件。光电耦合器分为很多种类,图1所示为常用的三极管型光电耦合器原理图。 当电信号送入光电耦合器的输入端时,发光二极体通过电流而发光,光敏元件受到光照后产生电流,CE导通;当输入端无信号,发光二极体不亮,光敏三极管截止,CE不通。对于数位量,当输入为低电平“0”时,光敏三极管截止,输出为高电平“1”;当输入为高电平“1”时,光敏三极管饱和导通,输出为低电平“ 0”。若基极有引出线则可满足温度补偿、检测调制要求。这种光耦合器性能较好,价格便宜,因而应用广泛。 图一最常用的光电耦合器之部结构图三极管接收型 4脚封装

图二光电耦合器之部结构图三极管接收型 6脚封装 图三光电耦合器之部结构图双发光二极管输入三极管接收型 4脚封装

图四光电耦合器之部结构图可控硅接收型 6脚封装 图五光电耦合器之部结构图双二极管接收型 6脚封装 光电耦合器之所以在传输信号的同时能有效地抑制尖脉冲和各种杂讯干扰,使通道上的信号杂讯比大为提高,主要有以下几方面的原因:

(1)光电耦合器的输入阻抗很小,只有几百欧姆,而干扰源的阻抗较大,通常为105~106Ω。据分压原理可知,即使干扰电压的幅度较大,但馈送到光电耦合器输入端的杂讯电压会很小,只能形成很微弱的电流,由于没有足够的能量而不能使二极体发光,从而被抑制掉了。 (2)光电耦合器的输入回路与输出回路之间没有电气联系,也没有共地;之间的分布电容极小,而绝缘电阻又很大,因此回路一边的各种干扰杂讯都很难通过光电耦合器馈送到另一边去,避免了共阻抗耦合的干扰信号的产生。 (3)光电耦合器可起到很好的安全保障作用,即使当外部设备出现故障,甚至输入信号线短接时,也不会损坏仪表。因为光耦合器件的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏的高压。 (4)光电耦合器的回应速度极快,其回应延迟时间只有10μs左右,适于对回应速度要求很高的场合。 光电隔离技术的应用 微机介面电路中的光电隔离 微机有多个输入埠,接收来自远处现场设备传来的状态信号,微机对这些信号处理后,输出各种控制信号去执行相应的操作。在现场环境较恶劣时,会存在较大的杂讯干扰,若这些干扰随输入信号一起进入微机系统,会使控制准确性降低,产生误动作。因而,可在微机的输入和输出端,用光耦作介面,对信号及杂讯进行隔离。典型的光电耦合电路如图6所示。该电路主要应用在“A/D转换器”的数位信号输出,及由CPU发出的对前向通道的控制信号与类比电路的介面处,从而实现在不同系统间信号通路相联的同时,在电气通路上相互隔离,并在此基础上实现将类比电路和数位电路相互隔离,起到抑制交叉串扰的作用。 图六光电耦合器接线原理 对于线性类比电路通道,要求光电耦合器必须具有能够进行线性变换和传输的特性,或选择对管,采用互补电路以提高线性度,或用V/F变换后再用数位光耦进行隔离。 功率驱动电路中的光电隔离 在微机控制系统中,大量应用的是开关量的控制,这些开关量一般经过微机的I/O输出,而I/O的驱动能力有限,一般不足以驱动一些点磁执行器件,需加接驱动介面电路,为避免微机受到干扰,须采取隔离措施。如可控硅所在的主电路一般是交流强电回路,电压较高,电流较大,不易与微机直接相连,可应用光耦合器将微机控制信号与可控硅触发电路进行隔离。电路实例如图7所示。

光电器件研究进展和发展趋势

光电器件研究进展和发展趋势 原荣信息产业部电子第三十四研究所研究员 摘要:建设光纤接入网和DWDM系统离不开各种光学材料和器件,诸如光纤和光缆、连接器和耦合器、光发射/接收器、光波分复用/解复用器、光滤波器、光放大器、光开关以及光分插复用器等。本文就光纤通信系统用到的光电器件的研究进展和发展趋势作一个简要介绍。 一、光有源器件 1.1 可调谐激光器 可调谐激光器是实现宽带测试、WDM和光纤放大器泵浦的最重要的器件,近年制成的单频激光器都用多量子阱(MQW)结构、分布反馈(DFB)式或分布布喇格反射(DBR)式结构,有些能在80nm范围内调谐。在半导体激光器后面加上一个光纤布喇格光栅,可使波长稳定,如美国E-TEK研制的980nm泵浦激光器,输出光功率达220mW,又如法国alcatel Optronics公司研制的1480nm泵浦激光器,不但在半导体激光器后面加了一个光纤布喇格光栅,而且尾纤采用保偏光纤,既使波长稳定,又使功率也稳定。美国MPB公司推出的EBS-4022宽带光源,其输出功率达22dBm,在C波段40nm的带宽上,其平坦度≤1dB。美国Santec公司推出的TSL-220可调谐激光器,为保证pm数量级的波长精度,内置一个波长监测器;为去除ASE啐噪声,还内置一个可调谐滤波器,可调谐范围竟达80nm。 1.2光放大器 目前广泛使用的是光纤放大器,它有掺铒和掺氟2种,其单泵浦的增益典型值为17dB,双泵浦的增益典型值为35dB,噪声系数一般为5~7dB,带宽为30nm,在带宽内的增益偏差为1dB。在氟基光纤上掺镨就可制作出掺镨光纤放大器(PDFFA),可应用于工作在1.3mm波段上的G.652光纤。 半导体激光放大器(SLA)芯片具有高达30~35dB的增益,除输入和输出端存在总共8~10dB 的耦合损耗外,还有22~25dB的增益,另外行波半导体激光器具有很宽的带宽,可以对窄至几个ps的超窄光脉冲进行放大。SLA的另一个重要优点是它可与光发射机和接收机一起被单片集成在一起。欧洲ACTS KEOPS计划资助的全光分组交换系统采用的全光分组交换节点,在输入输出接口、光交换矩阵中都使用了半导体光放大器,在ns量级范围内实现了光门电路波长选择和波长转换器件的功能。 1.2.3 光纤喇曼放大器 当强激光通过光纤时,将产生受激喇曼散射(SRS)。光纤喇曼放大器(FRA)就是利用强泵浦光束通过光纤传输产生的受激喇曼散射。光纤喇曼放大器可覆盖的光谱范围宽,比泵浦光波长大约长100nm的波长区均可获得最大的增益,目前增益带宽已达132nm。这样通过选择泵浦光波长,就可实现任意波长的光放大,所以喇曼放大器是目前唯一能实现1290~1660nm光谱放大的器件。另外,它适用于任何种类的光纤。 光纤喇曼放大器由于其自身固有的全波段可放大的特性和可利用传输光纤做在线放大的优点,1999年已成功地应用于DWDM系统中。使用分布光纤喇曼放大器,可以增大传输距离,提高传输比特率,另外还允许通过加密信道间隔,提高光纤传输的复用程度和传输容量。传输跨距的延伸,有时可免除在两地之间安装昂贵的3R中继器,特别是在大陆和海岛、海岛和海岛间的海缆通信中,具有特别的意义。富士通在211×10Gb/s的DWDM系统中,使无中继传输距离从50km增加到80km,使系统传输距离达到7200km。朗讯和阿尔卡特也有类似的实验。阿尔卡特报道已将32×40Gb/s的无中继DWDM系统的传输距离延伸到250km。 1.3 光纤激光器

光电子与微电子器件及集成重点专项2019年度项目申报

附件4 “光电子与微电子器件及集成”重点专项 2019年度项目申报指南 为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》《2006—2020年国家信息化发展战略》提出的任务,国家重点研发计划启动实施“光电子与微电子器件及集成”重点专项(以下简称“本重点专项”)。根据本重点专项实施方案的部署,现提出2019年度项目申报指南。 本重点专项的总体目标是:发展信息传输、处理与感知的光电子与微电子集成芯片、器件与模块技术,构建全链条光电子与微电子器件研发体系,推动信息领域中的核心芯片与器件研发取得重大突破,支撑通信网络、高性能计算、物联网等应用领域的快速发展,满足国家发展战略需求。 本重点专项按照硅基光子集成技术、混合光子集成技术、微波光子集成技术、集成电路与系统芯片、集成电路设计方法学和器件工艺技术6个创新链(技术方向),共部署49个重点研究任务。专项实施周期为5年(2018—2022年)。 2019年度项目申报指南在核心光电子芯片、光电子芯片共性支撑技术、集成电路与系统芯片、集成电路设计方法学和器件工 —1—

艺技术5个技术方向启动19个研究任务,拟安排国拨总经费概算6.75亿元。凡企业牵头的项目须自筹配套经费,配套经费总额与专项经费总额比例不低于1:1。 各研究任务要求以项目为单元整体组织申报,项目须覆盖所申报指南方向二级标题(例如:1.1)下的所有研究内容并实现对应的研究目标。除特殊说明外,拟支持项目数均为1~2项。指南任务方向“1.核心光电子芯片”和“2.光电子芯片共性支撑技术”所属任务的项目实施周期不超过3年;指南任务方向“3.集成电路与系统芯片”、“4.集成电路设计方法学”和“5.器件与工艺技术”所属任务的项目实施周期为4年。基础研究类项目,下设课题数不超过4个,参研单位总数不超过6个;共性关键技术类和应用示范类项目,下设课题数不超过5个,参与单位总数不超过10个。项目设1名项目负责人,项目中每个课题设1名课题负责人。 指南中“拟支持项目数为1~2项”是指:在同一研究方向下,当出现申报项目评审结果前两位评分评价相近、技术路线明显不同的情况时,可同时支持这2个项目。2个项目将采取分两个阶段支持的方式。建立动态调整机制,第一阶段完成后将对2个项目执行情况进行评估,根据评估结果确定后续支持方式。 1.核心光电子芯片 1.1多层交叉结构的光子集成芯片(基础研究类) 研究内容:聚焦基于硅基多维度交叉结构的光子集成芯片,—2—

硅基光电器件研究进展

半导体技术 Semiconductor Technology 1999年 第1期 No.1 1999 硅基光电器件研究进展 郭宝增 摘要 在信息处理和通信技术中,光电子器件起着越来越重要的作用。然而,因为硅是间接带隙半导体,试图把光电子器件集成在硅微电子集成电路上却遇到很大困难。为解决这一困难,人们发展了多种与硅微电子集成电路兼容的光电子器件制造技术。本文介绍最近几年这方面技术的发展情况。 关键词 多孔硅 光电子器件 硅集成电路 Research Development of Silicon-Based Optoelectronic Devices Guo Baozeng (Department of Electronic & Informational Hebei University,Baoding 071002) Abstract Silicon-based optoelectronic devices are increasingly important in information and communication technologies.But attempts to integrate photonics with silicon-based microelectronics are hampered by the fact that silicon has an indirect band gap,which prevents efficient electron-photon energy conversion.In order to solve this problem,many technologies to make optoelectronic devices which can be compatible with conventional silicon technology have been developed.In this article,we review the deve-lopment of these thchnologies. Keywords Porous silicon Optoelectronic devices Silicon integrated circuit 1 引 言 硅是微电子器件制造中应用得最广泛的半导体材料。硅集成电路的应用改变了当代世界的面貌,也改变了人们的生活方式。但是,一般硅集成电路只限于处理电信号,对光信号的处理显得无能为力。然而,光电器件的应用却是非常广泛的,光纤通信、光存储、激光打印机及显示设备都 要用到各种光电器件。从更广的意义上说,我们所处的世界实际上是一个光的世界。据心理学家分析,人们通过眼睛所接收的信息占总接收信息量的83%,即人们接收的信息83%是光信号。因此可以想象,在未来信息化社会里,对光电子器件的需求决不亚于对微电子器件的需求。目前采用的光电子器件,主要是Ⅲ-Ⅴ族材料,这些器件与广泛使用的硅技术不兼容,而且制造成本高,因

光电集成的发展及前景

光电集成的发展及前景 摘要 (1) 1 引言 (1) 2 光电集成的分类 (2) 3 光电集成器件 (2) 3.1 OEIC光发射机器件 (3) 3.2 OEIC光接收机器件 (4) 3.3 光中继器件 (5) 4 GaAs OEIC和InP OEIC (5) 5 光电集成的优点及技术问题 (7) 6 光电集成的前景 (8) 参考文献 (8)

光电集成的应用及前景 摘要 光电集成技术是继微电子集成技术之后,近十几年来迅速发展的高技术,已吸引了广大人们关注。本论文主要是介绍光电集成电路的分类和光电集成的器件,简要的分析了两种材料的光电集成电路,并展望了未来广电集成的应用前景。关键字:光电器件;光电集成;OEIC; Abstract Photoelectric integration technology is the rapid development of high technology after the microelectronics integration technology, nearly ten years.It has attracted people`s attention. This paper introduces the classification of optoelectronic integrated circuit,and has a briefly analysis of two kinds of material of photoelectric integrated circuits, and discusses the future of the application of photoelectric integration technology 1 引言 光电集成概念提出至今已有二十多年的历史。把各种光子和电子元件集成在同一衬底上,除了要解决元件结构和工艺技术的兼容性外,还要选择满足两种元件性能要求的材料。为了使不同材料互补,按要求进行优化组合,又发展出一种复合衬底材料,即利用异质外延技术,在一种衬底材料上外延另一种衬底材料薄膜,如在硅片上异质外延砷化镓单晶薄膜,在衬底的硅面制作电子元件,在砷化镓薄膜上制作光子元件。其优点是可以把硅的大规模集成电路技术与砷化镓的光子元件技术结合,改善导热性能,

集成光器件

硅基光电子集成芯片(Si OEIC) 主要应用于光通信或微电子电路的光互连。硅基光子学通过将光学器件和电子回路(IC)集成到一块普通芯片上降低了光学系统成本,或者从长远来讲,在高性能芯片中引入光学部件增强IC的性能。 我们正处在一个将电子领域和光子领域二者合为一体的黄金时期。作为电子材料,硅基微电子学已经显示出巨大的威力;现在,作为光子材料,硅基光子学将再 次发挥威力,其潜在的高性能器件和广泛应用将在硅中延伸。 用成熟的CMOS工艺,在 硅衬底上制作光学器件, 例如发射器,调制器,探 测器,波导,光纤耦合器 MUX/DEMUX等无源器件。 最终目的是在一块硅芯片 上实现CMOS IC,射频和 所有光学模块的的集成。 当然每一种集成都需耗费 大量的人力和资源进行器 件改良和工艺研究。

硅基光电子集成芯片 有源 无源:发射器:(L D ,L E D ) 调制器:(马赫泽德干涉仪) 探测器: (锗探测器) 只有I I I -V 族解决方案,硅材料目前为止显得无 能为力。芯片集成的最终可能解决方案应该是:h y b r i d S i O E I C c h i p ,即光源部分由I I I -V 族制作,并通过f l i p -c h i p 或者其他办法与硅芯片封装到一起,其他光学部分和I C 部分全部由硅工艺完成。 通过结构参数优化和工艺改进,我们已经拥有制作高速(10 G H z )硅光学调制器的一整套设计方案和工艺集成方案,在8英寸0.13微米工艺线上,芯片成品率达到90%以上。在硅表面外延高质量单晶锗,我们可以制造出高速率,高响应度,高灵敏度的红外探测器(波段为0.8u m -1.6u m ),其性能完全可以跟市场上I I I -V 族探测器媲美。在8英寸0.13微米工艺线上,芯片成品率达到90%以上。产品形式可以有:P I N 锗探测器,锗硅雪崩二极管探测器,波导型锗探测器(集成类产品) 在硅基上已经实现,并且达到可应用的程度 主要为波导类器件,包括直波导,弯曲波导,交叉波导,滤波 器,谐振器,阵列波导光栅等等

光电子器件考试

光电器件设计与制作 科目:光电器件设计与制造 任教老师: 姓名: 学号: 学院:

1、光电导摄像管是如何将一幅光图像变为电信号传递出去的? 答:可以把这个过程简单的分成三个步骤: 下面是我画的简易的一个光电摄像管: 步骤一:光学图形转化为电荷: 由透明导电膜和光电导层组成了摄像管的靶面,光电导层一般都是通过工艺比如沉积法沉淀在透明导电膜上的。电源的工作电压VT 加在靶光电导体和电子束扫描枪,右端接地,即使没有光照也会在靶光电导体上面产生偏置电压。由于是半导体,所以 电源 光电导层 透明导电膜 电子枪 R R C 图二 图一 VT 偏转线圈

我们将靶面看做是无数个单位小光电导体(也称像素单位)组成的如图二,当光照很强的时候,发生跃迁,导电的电子就会越多。传输到靶面的光学图形中各个地方的光照度是不相同的,所以不同部位参与导电的电子数目就不一样。这样就把图形转换成了电荷的分布。 步骤二:电荷储存 如图二,当R(小光电导)受到光照产生了步骤一里面的电荷,每个小的光电导体就会把自己产生的电荷储存在电容里面。步骤三:扫描提取 存储的电荷越多,其相应的像素点的电位就会越高。电子枪发射电子束对靶面进行扫描,电子束在靠近靶面的时候受到偏转线圈的作用,强烈的减速,最后很缓慢的降落在靶面上,由于电子束带负电,使得靶面的电位近似稳定在0V,这时相当于使得各个像素点里面存储的电荷依次接地,就会得到各个相应的像素电位的时序电信号。最后把电信号传出去就行了。 注:上面三个步骤是最基本的步骤,但是通常很多时候光电导摄像管会对电信号进行增强放大,放大的方式也有很多种,常常采用在电子枪上面加一个电子增益器,利用二次电子发射效应,将电流逐级倍增,这样就增加了我们所需要的信号的强度。 综上,就完全完成了把光图像变为电信号了。 2、简述混合式红外成像器件与单片式红外成像器件的异同点和

光电集成器件(PID)技术在 OTN 网络发展的前景

学术研究 光电集成器件(PID)技术在OTN网络发展的前景 郑剑锋 广东南方电信规划咨询设计院有限公司 广东 潮州 515600 【摘 要】本文通过目前通信开发商热衷研发的应用于OTN网络的光电集成器件(PID)技术的通信发展背景为引子,阐述了光电集成器件(PID)技术的原理及其在OTN网络中应用的特点,论述了PID技术发展的必要性及其在通信领域发展的广阔前景。 【关键词】PID技术 OTN网络 特点 必要性 前景 中图分类号:F626.5 文献标识码:A 文章编号:1009-4067(2012)18-228-01 英文缩写 英文全称 中文全称 PID Photonic Integration Device 光电集成器件 OTN Optical Transport Network 光传送网 OEIC Optoelectronic Integrated Circuits 光电集成电路 1.引言 1.1 通信业务带宽发展带来的问题 随着IPTV业务、特别是高清视频业务的开展,将使流量呈现集中爆发式的增长,用户在线带宽将呈现逐步增长的趋势。 根据市场ITV的预测数据,在过去一年内,ITV用户呈现近200%的增长速度,ITV业务将持续出现较好的发展前景。未来带宽需求维持高速增长,年复合增长率预计达到47%,到2014年带宽需求增长超过400%,其中视频流量占据主要部分。以IP为中心的业务快速发展带来带宽需求的爆炸式增长,承载网络成为全网带宽的瓶颈。 所以,高带宽的业务要求有新的高带宽高质量的承载网络出现。 1.2通信网络维管存在的问题。 目前通信运营商存在多个重叠的网络,分别承载不同的业务。层层叠加的网络对运维管理也成了承载网络的一个“瓶颈”。 通过SDH和电路交换机提供语音和专线业务,通过SDH和分离的帧中继、ATM和IP网提供各种数据业务,等分离网络的形式承载业务将增加维护终端数量及技术人员。传统的OTN网络采用光、电分离模式构建城域网络,不仅占用机柜数量多,而且光层子架多,大量占用了机房有限的空间资源,尾纤连接复杂也给维护带来困难。另一方面,大量的单板使设备功耗高,增加对现有通信机房环境条件的压力,也增加运营商的运维成本。大量的设备、众多的跳纤给网络设计、设备维护、故障定位带来的压力呈指数上升,以及不断新兴的通信设备对数据网络安全性要求提高,这些问题都有待解决。 2. PID技术在OTN承载网络中的应用 2.1 技术原理 PID英文名称为Photonics Integeration Device。它是一个光电集成器件,是一个将多个光收发器及合分波器集成起来的单片WDM系统。它将传统的12路激光器、调制器、PIN接收机以及12路的光合波器、光分波器集成在一起,单器件实现了传统12个Transponder和Mux/Demux 的功能。现有厂家研发的PID器件多采用混合光电集成技术,即各种光子、电子元件分别制在不同衬底上,然后拼接在一起并封装为一体。如华为OSN8800 T16设备中的应用。 2.2 PID技术应用的特点 首先,基于PID电集成器件技术,只用一对光口就可轻易实现单端口120Gbps(12×10Gbps)的大容量线卡,等同于10G SDH线卡容量的12倍,这与目前大量使用的SDH组网一样简洁。每个站点两个PID 线卡(东西向)、即可建立120G的传送环。如果多组PID还可叠加在一对光纤中传输,还可提供更大容量。PID汇聚环配合80波×40G核心环,完全解决城域网的带宽瓶颈问题。 另外,在支线路分离的OTN架构下,以PID线卡做线路侧,支路侧可灵活配置不同的支路卡,适配语音、数据、专线等各种不同的业务。网络建设好以后,可以长期相对稳定,后期的业务配置、业务变化只需增加合适的支路卡即可、完全无需进行线路调测、资源规划等繁复的工作。 其次,基于PID电集成器件技术,大大减少了设备板件之间的连接,集合了现有OTN设备的多种板件功能,简化设备的安装和调试。它把最复杂部分集成在一起,单根光纤连接即可完成全部12通道的连接,无需其他部件即可组建一个120G的波分网络。避免了设备繁杂、光纤连接众多、难以维护的难题,极大的简化了系统配置、运行维护。 3. PID技术发展广阔前景 3.1具备高集成度的大容量城域OTN网络 基于PID技术的OTN网络既具有WDM系统的超大容量特性,又避免了传统WDM系统光层复杂、模拟参数多调测繁杂的问题。具备简单规划和设计,网络部署便利,简化设备机架、并支持ODUK SNCP保护模式。并且丰富的OTN开销字节使网络可控可管,网络建设快速,比传统OTN网络施工工作量至少节省40%。 基于PID技术的OTN网络实现了线路与支路业务解耦,可实现网络的长期稳定,无需因为业务种类、数量的调整而对线路网络进行调整甚至重新规划设计。业务变更只需调整使用合适的支路板即可。 基于PID技术的OTN网络安装调试快速简单,在设计值之内即可免测试光功率而完成光路调测,节省了逻辑光纤校验、单站点调测、系统调测等步骤。简化网络维护和管理,节省技术人力资源。 3.2 业务扩展灵活方便 基于PID技术的OTN网络,线路侧通过PID线卡提供大带宽资源池,当资源池不够时还可以方便的插入另一组PID线卡实现带宽池的平滑扩展。业务侧可以根据业务数量变化、种类变化而随时选用不同的支路卡,不需要对线路侧做调整,快速、灵活、方便。即使在网络建成后又有新型业务类型需求,也只需要新开发支路卡进行适配即可,保护网络投资并大大加速业务提供时间。 3.3 网络稳定可靠 在传统波分网络中,故障最常出现是在光纤连接的部分。据统计大约有70%以上是由于光纤连接问题引起的,包括接头松动、接头脏污、连接损耗等。而基于PID技术的OTN网络大大减少了光纤互联数量,显著减少因光纤互联引起的故障率。板卡数量的大幅缩减也减少了系统的可能故障点,提升网络系统可靠性。另外,基于PID技术的OTN网络提供包括环网保护、1+1交叉保护、线路保护等在内的业务端到端保护能力,为通信运营商构建高可靠网络精品网络提供坚实基础。 4. 结束语 基于PID技术的OTN网络具有大容量、高可靠、多业务灵活接入、简洁易维、高集成、绿色节能等显著特点,可以成功突破带宽需求爆炸式增长下城域网面临的带宽瓶颈和维管瓶颈,降低施工难度,缩短建设周期,实现OTN承载网“单一网络、统一承载”的目标。同时节省机房空间,提高槽位利用率高,而且又具备节能减排,可大幅降低机房租赁和电力费用投入。因而它在未来的承载网络建设中具备了广阔的发展空间。 228 中国电子商务 2012·18 ▲ ▲

集成光电子学的现状与发展前景分析

集成光电子学的现状与分析 摘要 集成光电子学是当今光电子学领域的发展前沿之一,随着光电子器件的发展与广泛应用,光电子集成也随即发展起来。而光电子集成也是光子学发展的必由之路和高级阶段。本论文将主要介绍光电集成器件、光电集成材料以及光电集成技术的发展现状及其前景。 关键词:光电子器件、光电子集成(OEIC)技术、OEIC光发射机器件、OEIC光接收机器件、光中继器件、GaAs光电子集成技术、InP光电子集成技术、硅基光电子集成技术。 一、引言 集成光电子学是当今光电子学领域的发展前沿之一,它主要研究集成在一个平面上的光电子学器件和光电子系统的理论、技术与应用,是光子学发展的必由之路和高级阶段。集成光电子学以半导体激光器等光电子元件为核心集成起来,并以具有一定功能的体系为标志。目前,主要是研究和开发光通信、光传感、光学信息处理和光子计算机所需的多功能、稳定、可靠的光集成体系和光电子集成体系(OEIC: optical-electronic integrated circuit);光学器件与电子器件集成在一起,则构成复合光电子集成体系。光电子集成(OEIC)技术和光子集成技术是光电子技术的基础,自从20世纪光电子集成的概念被提出以后,光电子集成技术的发展已经取得了一系列重大的突破。随着光电子集成器件的发展,其制造工艺不断向着简约化、标准化、系列化和自动化发展。集成光电子学的理论基础是光学和光电子学,涉及波动光学与信息光学、非线性光学和、半导体光电子学、晶体光学、薄膜光学、导波光学、耦合模与参量作用理论、薄膜光波导器件和体系等多方面的现代光学和光电子学内容;其工艺基础则主要是薄膜技术和微电子工艺技术。集成光电子学的应用领域非常广泛,除了光纤通信、光纤传感技术、光学信息处理、光计算机与光存储等之外,还在向其他领域,如材料科学研究、光学仪器、光谱研究等方面渗透。 二、典型的光电子器件简介[1] 1、有源器件 1)半导体发光二级管LED(lighting emitting diode) 早期的光纤通讯使用过LED作为光源。现在LED仍然广泛应用于许多领域,如大屏幕显示、交通指示灯等等。LED是基于半导体有源区材料自发辐射的光源,结构简单,制作方便,但是频谱很宽,且光束方向性差,功率小。 2)半导体激光器LD(laser diode) 发展到今天,半导体激光器已经成为光纤通信系统的必选光源。它具有很多优势:体积小,功率转换效率高,激光单色性好,调制速度高。半导体激光器波长目前已经覆盖了从360nm到几十um的范围。半导体激光器的基本结构如图1。 3)半导体光放大器SOA SOA的结构几乎和LD相同,其本质区别在于SOA的两个端面都是完全抗反镀膜,即SOA 没有谐振腔。由于不存在光的端面反馈,所以光在器件中以行波方式通过。SOA可用于宽带放大,3dB带宽可达40—50nm。虽然掺饵光纤放大器的出现限制了SOA的应用,但是SOA 仍具有很强的优势:体积小,价格便宜,宽带放大,可用于制作光开关及列阵等。 4)半导体光调制器 半导体光调制器可分为强度调制器件和相位调制器件。由于目前光纤调制系统主要采用

半导体光电器件(科普)

半导体光电器件—信息时代的基石 张永刚 你知道什么是半导体光电器件吗?当你提起电话与远在天边的朋友侃侃而谈,交换着许多重要的和不重要的消息时,当你打开电脑去网上冲浪,贪婪地吸吮着各种有价值和没价值的信息时,半导体激光器、探测器、调制器、和光放大器等正默默地为你充当着忠实的信使;当你把光盘放进各种五花八门的机器中时,半导体激光器和探测器正作为你勤劳的仆人不厌其烦地取出那张塑料片上的信息,把它变成你想欣赏的电影、音乐和其他你想要的东西。人造卫星遨游在太空中,半导体红外探测器是它的千里眼,半导体太阳能电池为它提供着用之不竭的能源;我们眼前的五颜六色的世界也有半导体发光二极管的一份功劳。半导体光电器件的大家族中包含许多成员,他们有的能把电变成光,也有的能把光变成电,还有的能对光和电的信号进行各种处理和放大。 半导体光电器件的工作波长是和制作器件所用的半导体材料的种类相关的。半导体材料中存在着导带和价带,导带上面可以让电子自由运动,而价带下面可以让空穴自由运动,导带和价带之间隔着一条禁带,当电子吸收了光的能量从价带跳跃到导带中去时,就把光的能量变成了电,而带有电能的电子从导带跳回价带,又可以把电的能量变成光,这时材料禁带的宽度就决定了光电器件的工作波长。材料科学的发展使我们能采用能带工程对半导体材料的能带进行各种精巧的裁剪,使之能满足我们的各种需要并为我们做更多的事情,也能使半导体光电器件的工作波长突破材料禁带宽度的限制扩展到更宽的范围。半导体光电器件已经为我们做了很多,它还能为我们做些什么呢? 光通信的发展需要新型的半导体光电器件 随着信息时代的来到,人们对信息的追求已进入了如痴如醉的境地,而传输如此海量的信息,必然要占用越来越大的通信带宽。根据预测,未来25年中人们对通信带宽的需求将以每年增加三倍的速度增长,近年来网络通信需求的急剧膨胀,未来几年中对通信带宽的需求将每年增加十倍,靠什么样的技术才能支撑起增长如此迅速的通信带宽呢?

集成光学器件

一、光纤陀螺用集成光学芯片(Y波导调制器) 1.1 芯片结构: 1.2 工作原理: 光纤陀螺用Y波导集成光学器件在光纤陀螺系统中作信号处理用,经光源发出的光由器件的Y分支波导分成两束光,分别沿顺时针和逆时针方向通过光纤线圈后,又由Y分支波导合束为一束光,最后达光电探测器。当线圈静止不动时,两束光到达Y 分支合束器时的光相位相等,当线圈转动时,两束光之间将产生一个与线圈转速成比例的相位差,即塞格纳克效应。在推挽电极上上施加调制电压,利用衬底材料的电光效应改变光波导的折射率,从而改变两束光在光波导中传播的光程,引入一个相位差,补偿效应,于是通过外加调制信号可以检测相位差,从而检测光纤线圈的转速。 1.3 应用领域: 用于飞机、轮船、导弹、汽车等运动物体姿态控制的光纤陀螺系统中; 电流传感系统中,利用法拉第效应测量通过光纤环路的电流大小。

1.5 产品实物图与外形尺寸: 1.6 使用方法与注意事项 a 该器件工作于单偏振状态,入光的偏振态必须与器件保持一致。 b为了防止器件的电损伤,调制器的电极电压应低于30V。 c 注意事项 d 光纤施力过大易断裂,不宜拉扯,扭折,弯曲半径不得小于30mm。 e 管壳与光纤间不允许施加过大应力。使用时,应同时拿起管壳与光纤,切勿使管壳与光纤交接处发生弯曲,以防光纤断裂影响器件性能。 f 存储器件环境湿度低于50%,且不含有对器件有害的材料。 g 应避免使器件承受强烈的热冲击,避免使器件受热不均匀。 h 光纤连接回路的连接处应避免施加应力。 1.7 发展方向: 进一步降低损耗(≤4dB(典型值 3.5dB),拓宽工作温度到-65?C~+85?C,提高批量化生产能力达5000只/年。提高集成度:在同一芯片上制作多个Y波导调制器。 1.8 特点:

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