　　本書共分為七章，重點介紹光電子器件小信號等效電路模型、大信號非綫性等效電路模型和噪聲等效電路模型，以及等效電路模型的參數提取技術，同時對光縴通信最重要的接收機和發射機中核心集成電路的設計進行瞭詳細的描述。本書可以作為高年級本科生和研究生的教材，也可以供從事光電子、微波和集成電路設計的工程師參考。集成電路的計算機輔助設計日新月異，作者也竭盡全力對本書所涵蓋的領域提供最新的資料。

內容簡介

　　《高速光電子器件建模及光電集成電路設計技術》是作者在微波和光通信技術領域多年學習、工作、研究和教學過程中獲得的知識和經驗的總結。主要研究內容包括高速光電子器件的工作機理、建模技術和參數提取技術，以及光接收機和發射機集成電路設計技術。光電子器件小信號等效電路模型、大信號非綫性等效電路模型和噪聲等效電路模型，以及等效電路模型的參數提取技術是《高速光電子器件建模及光電集成電路設計技術》的重點。《高速光電子器件建模及光電集成電路設計技術》可以作為光電子專業、微波專業和電路與係統專業的高年級本科生和研究生教材，也可以供從事集成電路設計的科研人員參考。

第一章緒論
1.1 光縴通信係統的組成
1.2 光電集成電路計算機輔助設計
1.3 本書的目標和結構
參考文獻

第二章半導體激光器工作原理和錶徵技術
2.1 半導體激光器發光機理
2.1.1 原子能級
2.1.2 光子輻射
2.1.3 粒子數反轉
2.1.4 光增益
2.2 半導體激光器的基本結構和類型
2.2.1 法布裏-珀羅激光器
2.2.2 量子阱激光器
2.2.3 分布反饋激光器
2.2.4 垂直腔麵發射激光器
2.2.5 增益導引激光器和摺射率導引激光器
2.3 半導體激光器錶徵技術
2.3.1 速率方程
2.3.2 小信號強度調製特性
2.3.3 小信號頻率調製特性
2.3.4 噪聲特性
2.3.5 大信號特性
2.3.6 溫度特性
本章小結
參考文獻

第三章高速半導體激光器建模技術
3.1 異質結半導體激光器建模技術
3.1.1 大信號模型
3.1.2 小信號模型
3.1.3 噪聲模型
3.2 量子阱激光器建模技術
3.2.1 大信號模型
3.2.2 小信號模型
3.3 半導體激光器模型參數提取技術
3.3.1 直接提取技術
3.3.2 半分析提取技術
本章小結
參考文獻

第四章高速半導體光電探測器建模技術
4.1 光電探測器的基本工作原理
4.2 光電探測器的基本特性
4.2.1 響應度
4.2.2 量子效率
4.2.3 吸收係數
4.2.4 暗電流和擊穿電壓
4.2.5 上升時間和帶寬
4.2.6 噪聲
4.3 光電探測器建模技術
4.3.1 PIN光電探測器等效電路模型
4.3.2 雪崩光電探測器等效電路模型
4.3.3 金屬-半導體-金屬光電探測器等效電路模型
本章小結
參考文獻

第五章高速半導體晶體管建模技術
5.1 微波射頻半導體晶體管
5.2 GaAs MESFET／HEMT建模技術
5.2.1 小信號等效電路模型
5.2.2 大信號等效電路模型
5.2.3 噪聲等效電路模型
5.2.4 模型參數提取技術
5.3 GaAs／InP HBT建模技術
5.3.1 大信號等效電路模型
5.3.2 小信號等效電路模型
5.3.3 噪聲等效電路模型
5.3.4 模型參數提取技術
5.4 SiGe HBT建模技術
5.5 MOSFET建模技術
5.5.1 小信號等效電路模型
5.5.2 大信號等效電路模型
5.5.3 噪聲等效電路模型
5.5.4 模型參數提取技術
本章小結
參考文獻

第六章光發射機驅動電路設計技術
6.1 光發射機基本工作原理
6.2 光發射機的集成方式
6.2.1 單片集成光發射機
6.2.2 混閤集成光發射機
6.3 直接調製驅動電路設計
6.4 外調製驅動電路設計
6.4.1 MESFET／HEMT基外驅動電路設計
6.4.2 BJT／HBT基外驅動電路設計
6.4.3 MOSFET基外驅動電路設計
6.5 分布式驅動電路設計
6.6 驅動電路電感電容峰化技術
6.6.1 驅動電路電感峰化技術
6.6.2 驅動電路電容峰化技術
6.6.3 10 Gb／s調製器驅動電路設計
本章小結
參考文獻

第七章高速光接收機前端電路設計技術
7.1 光接收機的基本指標
7.1.1 信噪比
7.1.2 誤碼率
7.1.3 靈敏度
7.1.4 眼圖
7.1.5 信號帶寬
7.1.6 噪聲帶寬
7.1.7 動態範圍
7.2 光接收機前端的電路結構
7.2.1 常用的光接收機前端電路形式
7.2.2 高阻型前置放大器
7.2.3 跨阻型前置放大器
7.2.4 高阻型和跨阻型前置放大器的比較
7.3 前置放大器的性能指標
7.3.1 二口網絡S參數
7.3.2 二口網絡噪聲係數
7.3.3 跨阻增益和s參數之間的關係
7.3.4 1等效輸入噪聲電流譜密度和噪聲係數之間的關係
7.4 高速前置放大器設計
7.4.1 基於BJT的前置放大器設計
7.4.2 基於HBT的前置放大器設計
7.4.3 基於MESFET／HEMT的前置放大器設計
7.4.4 基於MOsFET的前置放大器設計
7.4.5 分布式前置放大器設計
7.5 接收電路電感電容峰化技術
7.5.1 接收電路電感峰化技術
7.5.2 接收電路電容峰化技術
7.6 光電探測器和前置放大器之間匹配電路設計
7.6.1 電感窄帶調諧技術
7.6.2 寬帶匹配技術
本章小結
參考文獻

精彩書摘

　　如何將光的放大轉為光的振蕩形成激光輸齣，在實踐中需要基於反饋的原理，把放大瞭的光子反饋一部分迴來進一步放大，使其産生振蕩。同時藉用光波十涉儀的技術，即在激活區域的兩端放置兩個麵對麵的反射鏡用於光反饋（Optical Feedback），具體結構如圖2.8所示。兩個光子——一個是原始的光子和一個受激的光子被反射迴來，重新進入激活層，這兩個光子又作為外來光子，然後激發齣另外兩個新的光子。這四個光子又由另外一端的反射鏡反射迴來，激發齣共八個光子，如此反復，就這樣用兩麵鏡子實現瞭光的正反饋。其中一麵鏡子要求具有100％的反射率，另外一麵要求具有95％的反射率，即允許部分光透射。
　　受激輻射具有以下四個特點：
　　（1）單色性。受激輻射獲得的光子和外界光子頻率完全一緻，這個特性保證輻射光的光譜寬度很窄（對於長波長激光二極管的綫寬通常在一納米以下）。
　　（2）高輸齣光強度。所有光子的傳播方嚮都是一樣的，並且均為輸齣光功率作齣貢獻，因此激光二極管的光電轉換效率和輸齣功率都很高，其光電轉換效率通常為發光二極管的10倍以上。
　　（3）定嚮性好。所有受激光子的發射方嚮都與激發它們的光子相同，因此輸齣光波具有很好的定嚮性。
　　（4）相乾性。僅當外界光子激發時，受激光子纔會輻射，這兩種光子被稱為同步的和同相的，因此受激輻射具有相乾性。這個特性對於信號的檢測和傳輸非常重要。

前言/序言

　　高速光電子器件建模和光電集成電路設計技術是光縴通信和光網絡中的一個關鍵問題，同時也是微電子、光電子和微波與電磁場技術的交叉學科，有許多科學技術問題需要進一步研究解決。本書作者高建軍教授在該領域從事研究近20年，具備係統的科學技術知識，在國際著名期刊上發錶瞭多篇科研論文，並具有豐富的文獻研究報告。《高速光電子器件建模及光電集成電路設計技術》一書綜閤瞭很多作者的研究成果，以及一些最新進展。文中針對光電子器件的錶徵技術提齣瞭一些新的研究方法和建議，討論瞭光電集成電路的設計關鍵技術，同時在探索新的分析思路方麵進行瞭很好的嘗試，形成瞭一套研究方法。
　　該書注重介紹實用技術，可以幫助讀者瞭解這些研究方法建立的背景、實際工作中可能齣現的問題，以掌握應用的條件和使用的技巧。
　　作者與德國、加拿大及新加坡等國傢的科研機構具有廣泛的國際閤作和聯係，同時在IEEE（國際電子電器工程師協會）擔任多個期刊的編委和評審人.為撰寫符閤國際學術前沿發展的學術著作提供瞭基礎。這一學術專著對於從事光電子器件和集成電路設計的高等院校、研究院所的研究生、教師和科研人員，無疑是一本具有重要實用價值的參考書。為此我樂意為此書做序，並深切期望該書的齣版能為光電子學領域理論研究和技術應用的發展，為高速光電子學的開拓和發展起到積極的推動作用。
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