导读:本文包含了自由空间光互连论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:自由空间,光电,组件,芯片,集成电路,波导,传输线。
自由空间光互连论文文献综述
孙斌[1]（2015）在《基于LTCC的自由空间光互连模块研究》一文中研究指出随着信息技术的发展,高速电子器件的应用越来越广泛,电互连已难以满足信息高速传输的需求。光互连具有抗电磁干扰能力强、信号串扰小和可用带宽高等优点,因而有望取代电互连成为新一代互连技术。目前,光互连技术中光纤互连和波导互连的应用较广、技术较为成熟,而自由空间光互连的研究尚处于初级阶段,但却最具吸引力和发展前景。本文以低温共烧陶瓷(LTCC)为基板,研制了一款近距离自由空间光互连模块,测试结果表明该模块达到了设计要求,实现了传输速率为2.5Gb/s的近距离自由空间光互连,传输性能良好。本文内容主要围绕自由空间光互连技术展开。首先,阐述了光互连的研究背景、发展现状和基本原理。其次,探讨了实现自由空间光互连的关键技术,包括LTCC技术、发射和接收模块以及差分传输线的传输原理和特性。其中发射和接收模块是实现自由空间光互连的核心,文中重点分析了发射模块中激光发射器和驱动电路,以及接收模块中激光探测器、前置放大器、主放大器和缓冲电路。再次,针对激光发射器发射的高斯光束,介绍了光强、光功率等基本特性,并通过仿真得到其在自由空间的传播损耗。然后,提出了自由空间光互连模块的总体设计方案,包含发射模块和接收模块的芯片选择、光收发器的管脚安装和布局等,并且设计了两种实用的光收发器对准安装方法。最后,介绍了光互连模块的测试原理和样品的测试过程,研制的光互连模块样品的测试性能优于设计指标;通过分析测试结果,得出改变匹配电阻可以改善传输效果,总结出最根本的改善方式是进行阻抗控制并严格按照高速差分线的布线规则布线。本文的研究内容对自由空间光互连的进一步发展有着重要的指导意义。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2015-11-01）
张华良[2]（2011）在《自由空间光互连网络的光学实现及其集成化研究》一文中研究指出随着现代科技的发展和社会需要的扩大,电互连的局限性也越来越明显。由于光互连网路可以大大减少信号的延迟和偏移,所以光互连将会在未来的通信系统和多处理器计算机系统中发挥重要的作用。相比于成熟的电互连,光互连主要有以下特点:1.光互连没有电容和电阻的限制,其带宽几乎是无限的。而且光信号的传输效率是电信号的百倍,所以光互连符合超高速和大容量的传输信号的要求;2.由于光波对干扰不敏感,光信号可以并联与重迭,所以使光互连的密度大大增加了;3.由于电磁波频率远低于光波的频率,光互连不会受到电磁波干扰;4.利用光学方法很容易实现可编程和动态互连,但它很难用电路实现。本文在“国家自然科学基金”和“国防科技大学校预研基金”的支持下,主要研究了自由空间光互连的光学实现方法,包括利用传统的4-f光学系统和正弦光栅实现自由空间光互连,以及利用硅基光栅耦合器和硅波导实现基于硅基的片上光互连;还研究了光互连网络中的自由空间光开关。本文通过对自由空间光互连的光学实现及其集成化的理论和实验研究,主要取得了以下研究成果:1、理论上证明了利用4-f光学系统和正弦光栅可以实现自由空间光互连,并在实验室里利用它们实现了左混洗变换和右混洗变换。2、利用偏振光分束器、相位型空间光调制器和反射镜构造了1×2、2×2和2×4的自由空间光开关,并在实验室测试了1×2和2×2光开关的插入损耗和串扰。结果显示,其最低插入损耗为0.54dB和0.70dB,串扰最低为-23.9dB和-24.0dB。3、设计了一种应用于光纤与波导之间耦合的微型多阶梯光栅耦合器和二元光栅耦合器。这两种耦合器以SOI结构为基础,并可与其他SOI器件集成。模拟结果表明微型多阶梯光栅耦合器具有160nm的3dB带宽(1390nm-1550nm),并且当入射光源波长为1550nm时耦合效率达50%左右,入射波长为1460nm时耦合效率能达到67.5%。对于二元光栅耦合器,当入射波波长分别为1550nm和1563nm时,耦合效率分别为59.2%和76.9%,并且还具有3dB带宽(1546nm- 1579nm)。同时模拟结果也表明该结构具有19nm的刻蚀深度容差和6.5°的入射角度容差。4、利用FDTD软件模拟了硅波导实现4×4和8×8的左混洗变换。结果表明,硅波导实现光互连,具有高的传输效率,低插入损耗和串扰的特点。其中直波导的传输效率可达99.79%。波导存在交叉时,传输效率也比较高,在80%左右,而其串扰很低,最高为1.1%。5、在实验室利用SOI基片制作了波导光栅耦合器和硅波导实现左混洗变换结构,初步实现了基于硅基的片上光互连,且系统最低串扰为-14.8dB。结果表明硅基上实现光互连具有体积小、易集成等优点。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2011-10-01）
李珂,黄培中[3]（2001）在《光电多芯片组件中自由空间光互连的物理布局算法》一文中研究指出采用自由空间光互连的光电多芯片组件结构 ,按其所采用的光学器件的物理性能约束条件 ,提出了一种新的互连布局算法 ,该算法针对采用 CGH的 FSOI系统中物理结构的特点进行建模 .双蝴蝶网络计算机模拟布局结果表明 ,同递归最大 -最小匹配算法、递归模拟淬火算法等其他算法相比 ,文中提出的算法对互连布局的性能有明显改善(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2001年11期）
王英霞,梁国栋,林子杨[4]（2001）在《自由空间光互连的发展》一文中研究指出介绍自由空间光互连技术的发展。评述如何利用自由空间光互连技术构成互连网络和利用自由空间光互连技术在二维光电逻辑元件中实现叁维光互连的早期研究、目前自由空间光互连技术在VLSI中的应用以及自由空间光互连的前景。(本文来源于《应用光学》期刊2001年02期）
黄达诠[5]（2000）在《自由空间光互连洗牌型神经网络模型》一文中研究指出首先介绍一种洗牌型自由空间光互连多层全互连神经网络模型。该模型的高神经元／权重比可以极大地压缩神经网络的互连权矩阵IWM（interconnectweightmatrix）。对于具有N2个神经元的单层二维全互连神经网络的IWM为N2×N2，而洗牌型全互连神经网络的IWM仅为4N2log2N。另外，洗牌型全互连神经网络整齐、简单的结构方便了网络的综合，特别是网络隐单元的综合，并且十分适合于神经网络的光学实现。然后描述了采用数字光技术实现光互连的洗牌型神经网络的系统模型、关键芯片结构以及关键技术。本文提出的模型和方法使实现与人脑神经网络规模（104量级）相当的实用化自适应光电子全互连神经网络成为可能。(本文来源于《光电子技术》期刊2000年01期）
李珂,来金梅,黄培中[6]（2000）在《光电多芯片组件的自由空间光互连技术研究》一文中研究指出自由空间光互连 (FSOI)技术使用激光在自由空间中传播 ,其表现出的特性如速度和功耗等方面较之电在连线中的传输具有的明显优点 ,从而在具有巨大发展潜力的光电多芯片组件(OE- MCM)中得到了广泛的重视。本文在建立了 OE- MCM的物理模型、逻辑模型及开销模型的基础上 ,着重对 OE- MCM中的互连分割、互连距离 (MID)最小化和 FSOI互连设计几个方面进行了研究。(本文来源于《固体电子学研究与进展》期刊2000年01期）
李珂,黄培中[7]（1999）在《OEMCM的自由空间光互连结构及其设计》一文中研究指出现代集成电路系统采用的互连技术中,电互连和光互连各有优缺点,OEMCM可以根据实际情况将二者的特点结合起来。目前国际上流行的自由空间光互连技术(FSOI)已经应用于异步传输模式(ATM)和并行处理计算机结构中。着重介绍采用自由空间光互连OEMCM的结构和设计考虑。(本文来源于《微电子学》期刊1999年05期）
吴秀丽[8]（1999）在《用于自由空间光互连的塑料模块》一文中研究指出自由空间的光互连,期待着实现超过信息处理系统中电互连界限的高速互连。为实现实用化,必须解决光学系统成本削减和元(本文来源于《光机电信息》期刊1999年10期）
李珂,黄培中[9]（1999）在《自由空间光互连系统的结构和设计分析》一文中研究指出光互连技术是光通信网络的基础。文章结合现代微电子系统中所采用的自由空间光互连技术，进行较全面的光互连结构和设计分析(本文来源于《光通信技术》期刊1999年02期）
罗金平,杜贵然,周兴铭,陈书明[10]（1999）在《一种基于自由空间光互连的微粒度并行计算机体系结构模型》一文中研究指出本文从自由空间光互连ＦＳＯＩ（ＦｒｅＳｐａｃｅＯｐｔｉｃａｌＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）和并行处理技术的现状出发，提出了一种采用ＦＳＯＩ的并行计算机模型，这一模型充分利用了ＦＳＯＩ的优点，具有较好的并行效率．(本文来源于《电子学报》期刊1999年05期）
自由空间光互连论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着现代科技的发展和社会需要的扩大,电互连的局限性也越来越明显。由于光互连网路可以大大减少信号的延迟和偏移,所以光互连将会在未来的通信系统和多处理器计算机系统中发挥重要的作用。相比于成熟的电互连,光互连主要有以下特点:1.光互连没有电容和电阻的限制,其带宽几乎是无限的。而且光信号的传输效率是电信号的百倍,所以光互连符合超高速和大容量的传输信号的要求;2.由于光波对干扰不敏感,光信号可以并联与重迭,所以使光互连的密度大大增加了;3.由于电磁波频率远低于光波的频率,光互连不会受到电磁波干扰;4.利用光学方法很容易实现可编程和动态互连,但它很难用电路实现。本文在“国家自然科学基金”和“国防科技大学校预研基金”的支持下,主要研究了自由空间光互连的光学实现方法,包括利用传统的4-f光学系统和正弦光栅实现自由空间光互连,以及利用硅基光栅耦合器和硅波导实现基于硅基的片上光互连;还研究了光互连网络中的自由空间光开关。本文通过对自由空间光互连的光学实现及其集成化的理论和实验研究,主要取得了以下研究成果:1、理论上证明了利用4-f光学系统和正弦光栅可以实现自由空间光互连,并在实验室里利用它们实现了左混洗变换和右混洗变换。2、利用偏振光分束器、相位型空间光调制器和反射镜构造了1×2、2×2和2×4的自由空间光开关,并在实验室测试了1×2和2×2光开关的插入损耗和串扰。结果显示,其最低插入损耗为0.54dB和0.70dB,串扰最低为-23.9dB和-24.0dB。3、设计了一种应用于光纤与波导之间耦合的微型多阶梯光栅耦合器和二元光栅耦合器。这两种耦合器以SOI结构为基础,并可与其他SOI器件集成。模拟结果表明微型多阶梯光栅耦合器具有160nm的3dB带宽(1390nm-1550nm),并且当入射光源波长为1550nm时耦合效率达50%左右,入射波长为1460nm时耦合效率能达到67.5%。对于二元光栅耦合器,当入射波波长分别为1550nm和1563nm时,耦合效率分别为59.2%和76.9%,并且还具有3dB带宽(1546nm- 1579nm)。同时模拟结果也表明该结构具有19nm的刻蚀深度容差和6.5°的入射角度容差。4、利用FDTD软件模拟了硅波导实现4×4和8×8的左混洗变换。结果表明,硅波导实现光互连,具有高的传输效率,低插入损耗和串扰的特点。其中直波导的传输效率可达99.79%。波导存在交叉时,传输效率也比较高,在80%左右,而其串扰很低,最高为1.1%。5、在实验室利用SOI基片制作了波导光栅耦合器和硅波导实现左混洗变换结构,初步实现了基于硅基的片上光互连,且系统最低串扰为-14.8dB。结果表明硅基上实现光互连具有体积小、易集成等优点。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
自由空间光互连论文参考文献
[1].孙斌.基于LTCC的自由空间光互连模块研究[D].西安电子科技大学.2015
[2].张华良.自由空间光互连网络的光学实现及其集成化研究[D].国防科学技术大学.2011
[3].李珂,黄培中.光电多芯片组件中自由空间光互连的物理布局算法[J].上海交通大学学报.2001
[4].王英霞,梁国栋,林子杨.自由空间光互连的发展[J].应用光学.2001
[5].黄达诠.自由空间光互连洗牌型神经网络模型[J].光电子技术.2000
[6].李珂,来金梅,黄培中.光电多芯片组件的自由空间光互连技术研究[J].固体电子学研究与进展.2000
[7].李珂,黄培中.OEMCM的自由空间光互连结构及其设计[J].微电子学.1999
[8].吴秀丽.用于自由空间光互连的塑料模块[J].光机电信息.1999
[9].李珂,黄培中.自由空间光互连系统的结构和设计分析[J].光通信技术.1999
[10].罗金平,杜贵然,周兴铭,陈书明.一种基于自由空间光互连的微粒度并行计算机体系结构模型[J].电子学报.1999
论文知识图
