书名：硅基微波光子技术
定价：189.0
ISBN：9787030850607
作者：王兴军等
版次：1
出版时间：2026-05

内容提要：

微波光子学与硅基光电集成技术融合催生了一个新的领域：硅基微波光子学。本书系作者在硅基微波光子学领域教学、科研成果的总结，同时涵盖了对硅基微波光子学领域重要技术进展的回顾和阐述。全书共8章，包括绪论以及硅基微波光子的无源器件、有源器件、信号产生系统、信号处理系统、信号测量系统、波束成形系统、可编程处理系统。

目录：
目录
丛书序
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 微波光子学概述 1
1.1.1 微波光子学的发展 1
1.1.2 微波光子链路与性能参数 2
1.2 集成微波光子学 4
1.2.1 InP集成平台 6
1.2.2 薄膜铌酸锂集成平台 7
1.2.3 Si？N？集成平台 8
1.2.4 SOI集成平台 9
1.3 硅基集成微波光子的研究概述 10
1.3.1 硅基基础单元器件 10
1.3.2 硅基集成的微波信号产生 14
1.3.3 硅基集成的微波信号处理 15
1.3.4 硅基集成的微波信号测量 18
1.3.5 硅基集成的微波波束成形 20
1.3.6 硅基集成的可编程处理系统 21
参考文献 24
第2章 硅基集成微波光子无源器件 32
2.1 硅基低损耗光波导 32
2.1.1 SOI基本波导结构和模式 32
2.1.2 波导损耗简介 34
2.1.3 波导损耗的测试方法 37
2.1.4 低损耗硅波导的设计与分析 39
2.1.5 低损耗硅光波导研究进展 41
2.2 硅基马赫-曾德尔干涉仪 42
2.2.1 2×2马赫-曾德尔干涉仪基本结构 42
2.2.2 MZI传输响应 43
2.2.3 低相位抖动的MZI设计 44
2.3 硅基高品质因子微环 46
2.3.1 微环谐振器的基础理论 46
2.3.2 提升微环Q值的设计方法 51
2.3.3 高Q值微环研究现状和进展 54
2.4 硅基波导布拉格光栅 56
2.4.1 布拉格光栅基本结构、分类与特性分析 57
2.4.2 布拉格光栅慢光效应的分析 66
2.4.3 布拉格光栅在集成微波光子学中的应用 71
参考文献 76
第3章 硅基集成微波光子有源器件 83
3.1 硅基电光调制器 83
3.1.1 硅基电光调制器基本原理 83
3.1.2 宽带硅基电光调制器 89
3.1.3 低驱动电压硅基电光调制器 94
3.1.4 高线性度硅基电光调制器 96
3.2 硅基光电探测器 98
3.2.1 锗硅光电探测器 99
3.2.2 高饱和功率硅基光电探测器 106
3.2.3 高饱和功率的硅基光电探测器研究进展 112
3.3 硅基集成光源 128
3.3.1 混合集成光源 129
3.3.2 异质集成光源 132
3.3.3 铒掺杂光源 137
参考文献 140
第4章 硅基集成微波光子信号产生系统 148
4.1 硅基集成光电振荡器 149
4.1.1 OEO的振荡机理 149
4.1.2 OEO的相位噪声 155
4.1.3 硅基光电振荡器的芯片设计 159
4.1.4 硅基光电振荡器的性能测试 160
4.1.5 面向无线接收机的应用演示 163
4.2 基于微腔光频梳的微波信号产生 166
4.2.1 微腔光频梳的基本原理与进展 166
4.2.2 基于微腔光频梳的微波信号产生系统 171
参考文献 174
第5章 硅基集成微波光子信号处理系统 178
5.1 硅基集成的相干模式微波光子滤波器 178
5.1.1 相干模式微波光子滤波器的基本原理 179
5.1.2 硅基集成的可切换微波光子滤波器 182
5.1.3 面向无线通信的信号滤波应用演示 187
5.2 硅基集成的非相干模式微波光子滤波器 191
5.2.1 非相干模式微波光子滤波的基本原理 191
5.2.2 低功率阈值的铝镓砷微腔光频梳 194
5.2.3 微腔光梳驱动的硅基FIR微波光子滤波器 196
5.3 硅基集成的微波任意波形产生 212
5.3.1 基于光谱整形与频时映射原理的任意波形产生 213
5.3.2 基于时域脉冲整形原理的任意波形产生 217
参考文献 220
第6章 硅基集成微波光子信号测量系统 224
6.1 引言 224
6.1.1 微波光子瞬时测频基本原理 224
6.1.2 微波光子瞬时测频的片上集成研究进展 225
6.2 基于频率-功率映射原理的硅基微波瞬时频率测量 226
6.2.1 系统架构与实现原理 226
6.2.2 静态微波频率测量 229
6.2.3 动态微波频率测量 233
6.2.4 分析与总结 236
6.3 基于频率-时间映射原理的硅基微波瞬时频率测量 238
6.3.1 系统架构与实现原理 238
6.3.2 时不变微波频率测量 239
6.3.3 时变微波频率测量 242
6.3.4 分析与讨论 246
参考文献 247
第7章 硅基集成微波光子波束成形系统 250
7.1 基于硅基微波光子移相器的波束成形 250
7.1.1 波束成形原理 250
7.1.2 基于外差混频法的硅基微波光子移相器 252
7.1.3 光学真延迟线的原理 255
7.2 硅基集成的可调谐光延迟线 255
7.2.1 基于马赫-曾德尔光开关多路切换的真延迟线 256
7.2.2 基于级联微环结构的真延迟线 260
7.2.3 基于波长选择型(布拉格光栅)可调光学真延迟线 264
7.2.4 其他硅基可调光延迟线的实现 268
7.3 基于硅基光延迟线的波束成形系统 270
7.3.1 一维微波光子波束成形 270
7.3.2 二维微波光子波束成形 271
7.3.3 微波光子多波束成形 273
7.3.4 集成微波光子波束成形芯片 274
7.3.5 硅基微波光子波束成形的自动化控制 276
参考文献 281
第8章 硅基集成微波光子可编程处理系统 289
8.1 引言 289
8.2 微波光子可编程处理系统的概念与架构 289
8.3 微波光子可编程处理系统的硅基集成实现 298
8.3.1 硅基可编程处理芯片的设计方案 298
8.3.2 硅基可编程处理芯片的功能演示 300
8.3.3 硅基可编程处理芯片的校准控制 311
参考文献 315
索引 318