《光電子器件微波封裝和測試（第二版）》是2011年12月1日科學出版社出版的圖書，作者是祝寧華。
基本介紹
- 中文名：光電子器件微波封裝和測試（第二版）
- 作者：祝寧華
- ISBN：9787030330048
- 頁數：433
- 定價：96.00
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2011年12月1日
- 裝幀：平裝
- 開本：16
編輯推薦,內容簡介,作者簡介,圖書目錄,
編輯推薦
適讀人群 ：從事光電子器件教學與研究的科研工作者、工程技術人員、研究生和高年級本科生
《半導體科學與技術叢書：光電子器件微波封裝和測試（第2版）》作者將光電子器件封裝和測試兩方面技術納入書中，重點討論半導體雷射器、光調製器和光探測器這三種典型高速光電子器件的微波封裝設計，網路分析儀掃頻測試法、小信號功率測試法、光外差技術等小信號頻率回響特性測試方法及測試系統校準方法，數字和模擬通信光電子器件大信號頻率回響特性測試方法，光電子器件本徵回響特性分析和套用，光譜與頻譜分析技術等方面問題。本書主要討論的內容除了強調系統性和實用性外，更強調學科的前沿性。本書的出版能夠滿足科研和工程技術人員的需要，使讀者能夠儘快掌握本書介紹的方法，提高我國高速光電子器件封裝和測試技術的研究開發水平。
內容簡介
《光電子器件微波封裝和測試(第二版)》總結了作者多年來的工作經驗和近期研究成果，系統地介紹了高速光電子器件測試和微波封裝設計方面的實用技術，先進性、學術性和實用性兼備。《光電子器件微波封裝和測試(第二版)》共12章，內容包括半導體雷射器、光調製器和光探測器三種典型高速光電子器件的微波封裝設計，網路分析儀掃頻測試法、小信號功率測試法、光外差技術等小信號頻率回響特性測試方法及測試系統校準方法，數字和模擬通信光電子器件大信號頻率回響特性測試方法，光電子器件本徵回響特性分析和套用，光譜與頻譜分析技術，光注入技術及其套用。
作者簡介
祝寧華，研究員，1989年在電子科技大學獲博士學位；1994年在中山大學晉升教授；1994年至1995年在香港城市大學任研究員；1996年至1998年在德國西門子公司任客座科學家（洪堡學者）；1997年入選中國科學院“百人計畫”到中國科學院半導體研究所工作；1998年獲國家傑出青年基金，2004年入選“新世紀百千萬人才工程”國家級人選。主要從事微波光子學和光子集成器件與系統研究，建立了先進的微波光電子器件封裝和測試分析平台。主持或承擔國家級項目27項，包括國家自然科學基金創新群體科學基金、國家自然科學基金重大項目和863主題項目。發表SCI論文96篇，申請發明專利67項，出版《光電子器件微波封裝和測試》和《光纖光學前沿》。
圖書目錄
目錄
第二版前言
第一版序
第一版前言
第1章 緒論 1
1.1 器件封裝設計的重要性 1
1.2 器件測試分析的意義 2
1.3 本書主要涉及的器件類型 2
1.4 本書的特點 3
第2章 高速半導體雷射器的微波封裝設計 6
2.1 雷射器封裝類型 6
2.1.1 TO封裝雷射器 6
2.1.2 蝶型封裝雷射器 8
2.1.3 氣密小室封裝和子載體封裝雷射器 10
2.2 微波設計和封裝方法 11
2.2.1 載體設計 11
2.2.2 金絲設計 12
2.2.3 傳輸線過渡結構設計 12
2.2.4 匹配電路設計 12
2.2.5 偏置電路設計 13
2.2.6 綜合設計考慮 13
2.2.7 焊接和耦合封裝 14
2.3 雷射器等效電路模型 15
2.3.1 等效電路模型發展歷程 15
2.3.2 邊發射雷射器小信號等效電路模型 17
2.3.3 面發射雷射器小信號等效電路模型 21
2.3.4 雷射器大信號模型 28
2.3.5 基於速率方程的電路模型 33
2.4 集總參數和分散式模型 37
2.5 “黑盒子”式等效電路模型 39
2.6 封裝技術潛在頻寬估計 40
2.6.1 封裝技術潛在頻寬估計的意義 40
2.6.2 雷射器晶片和模組的測試 41
2.6.3 雷射器晶片及模組本徵回響對熱效應的依賴關係 43
2.6.4 雷射模組寄生參數的表征 47
2.6.5 直接扣除法 51
2.6.6 等效電路法 53
2.7 雷射器封裝的最佳化設計 54
2.7.1 寄生參數對高頻特性的影響 54
2.7.2 載體上雷射器等效電路 55
2.7.3 TO封裝雷射器模組等效電路 56
2.7.4 封裝寄生參數的影響 58
2.8 補償技術 60
思考題 62
參考文獻 62
第3章 高速光調製器的微波封裝設計 70
3.1 LiNbO3光波導調製器 70
3.1.1 光波導製備與模場分布 70
3.1.2 光波導調製器的結構和工作原理 71
3.1.3 實現寬頻調製的條件 72
3.1.4 電極特性參數的計算 73
3.1.5 光波導傳輸特性的計算 74
3.1.6 電極結構最佳化設計 74
3.1.7 管殼設計及終端阻抗匹配 77
3.2 電吸收光調製器 .78
3.2.1 封裝類型 78
3.2.2 微波設計和封裝方法 81
3.3 電吸收光調製器的等效電路模型 81
3.4 EML三連線埠等效電路模型的建立與分析 83
3.4.1 影響EML高頻特性的因素 83
3.4.2 電光耦合效應 84
3.4.3 三連線埠模型分析 85
3.4.4 三連線埠等效電路模型 87
3.4.5 電光耦合效應對器件高頻特性的影響 91
3.5 封裝的最佳化設計 93
思考題 96
參考文獻 97
第4章 高速半導體光探測器的封裝設計 104
4.1 封裝類型 104
4.2 微波設計和封裝方法 105
4.3 光探測器的等效電路模型 106
4.3.1 速率方程等效電路建模 107
4.3.2 微波連線埠特性等效電路建模 111
4.4 封裝潛在頻寬研究 112
4.4.1 散射參數測量 112
4.4.2 潛在頻寬估計 115
4.5 多種功能微結構光探測器 117
4.5.1 面發射雷射器作探測器 117
4.5.2 電吸收調製器的多重功能 118
4.5.3 DBR調諧結構的光探測器 120
4.6 封裝的最佳化設計 123
4.6.1 元部件共同作用 123
4.6.2 補償技術 124
思考題 126
參考文獻 126
第5章 小信號頻率回響特性 130
5.1 小信號與大信號頻率回響 130
5.2 常用的網路參數 133
5.3 散射參數 134
5.4 雙連線埠級聯網路的參數 135
5.5 光電子器件S參數 137
5.6 主要性能指標定義 139
5.7 動態特性曲線 140
5.7.1 雷射器動態P-I特性曲線 140
5.7.2 調製器動態P-V特性曲線 142
5.7.3 雷射光源大信號啁啾特性估計 143
思考題 145
參考文獻 145
第6章 網路分析儀掃頻測試方法 147
6.1 測試方法優點與局限性 147
6.2 校準的概念和測試夾具的設計 149
6.3 校準過程中出現的問題 150
6.3.1 相位不確定性 150
6.3.2 頻率限制問題 152
6.3.3 不同測試連線埠夾具的校準 155
6.4 校準標準的選取 158
6.4.1 校準方法的選取 158
6.4.2 校準標準的比較 159
6.5 運算方法的選擇 160
6.5.1 校準方程的選取 160
6.5.2 運算方法的改進 164
6.6 微波電路測試方法 165
6.6.1 16項誤差模型 165
6.6.2 四連線埠電路誤差模型的建立和校準標準的選擇 166
6.6.3 最小二乘近似互易在校準中的套用 168
6.7 晶片測試方法 169
6.8 時域特性分析和相頻特性測試 174
6.9 未解決的疑難問題 176
6.9.1 如何獲得第一個電光或光電器件傳輸標準 176
6.9.2 兩個正確的公式給出不同的結果 176
6.9.3 TSM方法中不同標準方程組合給出不同的結果 177
6.10 “雞”和“蛋”問題的總結 179
參考文獻 181
第7章 調製器頻率回響的小信號功率測試法 187
7.1 LiNbO3調製器小信號功率測試法 187
7.1.1 測試原理和測量系統 188
7.1.2 影響測試精度的因素 190
7.1.3 微波檢波器及其他元件的校準 192
7.1.4 利用微波網路分析儀的掃頻測試 196
7.2 電吸收調製器小信號功率測試法 198
7.2.1 EAM頻率回響理論分析 198
7.2.2 EAM小信號功率測試原理 200
7.2.3 測試系統與實例 201
7.3 高速光探測器諧波測試法 202
7.3.1 鈮酸鋰調製器中諧波的產生 202
7.3.2 諧波測試法及校準 203
思考題 206
參考文獻 206
第8章 光外差技術及其套用 209
8.1 光外差原理及測試系統 209
8.2 雷射器波長調諧方式 210
8.3 雙雷射器拍頻法測量高速探測器的頻率回響 212
8.4 採用單個DBR可調諧雷射器的光外差法 215
8.4.1 可調諧雷射器的調諧特性 215
8.4.2 測試原理和校準方法 218
8.5 高速光調製器的頻率回響測量 224
8.5.1 光強度調製器的頻率回響測量 224
8.5.2 光相位調製器的頻率回響測量 225
8.6 自發輻射譜拍頻法測量高速探測器的頻率回響 226
8.6.1 自發輻射譜拍頻法的測試原理 226
8.6.2 自發輻射譜拍頻法的測試系統 227
8.7 光外差技術分析雷射器的附加調製效應 230
8.8 波長編碼光時域反射計 235
8.8.1 測量光纖斷點 235
8.8.2 測量布里淵分布 238
8.9 光外差法測量DBR雷射器的調諧特性 241
8.9.1 DBR雷射器調諧速度測量 241
8.9.2 DBR雷射器的波長漂移 245
8.10 光外差光譜分析技術及雷射器的線寬測量 252
思考題 253
參考文獻 254
第9章 大信號回響特性測試方法 258
9.1 數字通信用器件的大信號測量 259
9.1.1 大信號特性測試系統 259
9.1.2 眼圖的形成 260
9.1.3 眼圖的測試分析 262
9.1.4 歸零碼眼圖簡介 267
9.1.5 誤碼率的測試分析 268
9.1.6 低誤碼率的測算 269
9.2 大信號測試系統校準方法初探 271
9.2.1 “面對面”方法2719.2.2藉助於小信號散射參數測量的校準方法 272
9.3 模擬通信用器件的大信號測量 274
9.3.1 模擬雷射器的特點 274
9.3.2 光發射器件的調製原理 275
9.3.3 模擬通信用器件的參數及測試方法 276
9.4 大信號特性與小信號相頻特性 280
9.5 大信號傳輸系統壓力測試 284
9.5.1 光功率壓力測試與靈敏度 284
9.5.2 光信噪比壓力測試與誤碼率 285
9.5.3 色散壓力測試 287
9.6 大信號回響測試的發展趨勢 289
思考題 290
參考文獻 290
第10章 光電子器件本徵特性分析及其套用 293
10.1 本徵回響特性分析的意義 293
10.2 雷射器本徵特性分析 294
10.2.1 光調製法 294
10.2.2 等效電路法 296
10.2.3 扣除法 300
10.2.4 三種方法的比較 304
10.2.5 不同溫度下本徵回響特性 305
10.3 光探測器本徵特性分析 307
10.3.1 光探測器扣除法的原理 308
10.3.2 實驗結果及分析 310
10.3.3 偏壓和溫度對本徵回響的影響 311
10.4 光調製器本徵特性分析 315
10.4.1 扣除法獲得電吸收調製器本徵回響的原理 315
10.4.2 實驗結果及分析 318
10.5 本徵回響特性分析的套用 319
思考題 319
參考文獻 320
第11章 光譜與頻譜分析技術 323
11.1 光譜與頻譜特性分析的意義 323
11.2 藉助電域測量獲得光電子器件的特性 324
11.2.1 光外差技術的發展歷程 324
11.2.2 光外差技術的套用 325
11.2.3 可調諧雷射器調諧特性測量 330
11.2.4 瞬態光譜測量 331
11.2.5 啁啾係數和光纖色散的測量 332
11.2.6 雷射波長漂移測量 333
11.3 藉助光域測量獲得光電子器件的特性 337
11.3.1 寬頻光調製器頻率回響的測量 337
11.3.2 高速雷射器頻率回響和啁啾係數的測量 339
11.3.3 雷射器結溫的測量 346
11.4 光譜超精細結構與頻率相干 352
11.4.1 半導體雷射器光譜的超精細結構模型 352
11.4.2 光束的頻率相干性 360
11.5 光譜與頻譜分析技術的發展趨勢 371
思考題 372
參考文獻 373
第12章 光注入技術及其套用 378
12.1 光注入鎖定技術 378
12.1.1 光注入鎖定技術發展歷程 378
12.1.2 光注入鎖定下的光譜特性分析 380
12.2 光注入下的頻率推移效應 384
12.2.1 單光束注入下的
