一、Low-Cost High-Performance 10 G Transmitter and Receiver Optical Subassembly（论文文献综述）
何泽明[1]（2021）在《基于上转换和非成像光学器件的热辐射型能源利用研究》文中进行了进一步梳理能源作为现代人类社会和经济发展的根本动力,是国民经济发展的重要保证。伴随着化石能源的大量开采和消耗,能源和环境危机已然成为国民关注的共同话题。社会发展面临着资源短缺、环境污染、气候变化等问题,这与当下的能源结构有着重要的关系。随着“十四五”规划的战略部署,在“碳达峰”“碳中和”总体目标的指引下,新能源技术的开发和利用对转变以传统化石能源为主的结构形式起着重要的作用。新能源作为对传统能源的替代和补充,对未来的发展有着重要的意义。作为新能源的热辐射型能量,包括高温热源辐射能量和太阳辐射能量,对其利用形式进行研究,有着现实意义。本文以热辐射型能源的收集与利用为主线,针对复合抛物面聚光器与热电器件、光伏热电混合系统、上转换材料与光伏电池这三个能量转换系统,重点研究和分析了辐射型能量的利用,提出对能量转换系统的优化方式,并采用计算分析与实验测试相结合的方法对优化结果进行验证。本文的主要内容和结论如下:（一）针对可产生高温热源的场景,依据边缘光线原理设计制作了用于红外辐射能量收集的非成像抛物面聚光器。聚光器与温差发电器件即热电器件相结合,显着提升了器件的整体性能,探讨了该种结合形式对余热回收利用的效果。研究从数值模拟分析入手,依次通过对热电单元、热电器件整体进行建模,讨论了抛物面聚光器对器件输出功率和转换效率提升的具体结果,分析说明了即使在器件内部PN结数量大幅减少的情况下,使用CPC仍能获得较完整热电器件不使用CPC时更高的输出功率和效率。最后搭建实验测试系统,以实验验证的方式,进一步分析CPC对热辐射能量的收集以及对热电器件性能的影响,得出了聚光器对辐射能源利用的优势以及对热电器件结构优化的作用。（二）通过实验测量对比,研究了不同太阳能电池（单晶硅电池和砷化镓电池）组成的光伏热电混合系统的性能。在分析了太阳能电池种类、聚光倍数、冷却温度、外接负载等对系统输出功率和能量转换效率的影响的同时,提出了混合系统要获得最优输出功率存在一个最优的太阳能电池与热电器件的面积比值,在该最优值下,由砷化镓电池与热电器件组成的混合系统,最大的转换效率可达32.2%。通过机器学习对该最优值进行优化,得出太阳能电池与热电器件的面积比为4.41时混合系统性能最优,并通过实验验证了机器学习的预测结果。通过对光伏热电混合系统的结构参数进行优化,探讨了机器学习在能量转换系统性能提升方面的应用,为后续的研究提供了参考。（三）对基于上转换材料的光伏电池进行了实验研究。通过了解上转换材料的发光机制,分析了上转换材料对太阳能电池性能提升的原理。搭建实验测试系统,分别通过激光和光照激发上转换材料,探讨上转换材料在太阳能电池性能提升方面的应用。经实验总结分析,使用上转换材料,可使双面单晶硅电池的功率和效率分别提升约6.64%和6.65%。对比不同聚光比下,上转换材料对太阳能电池性能的影响,分析得出在高倍聚光比下,上转换材料对太阳能电池性能提升的作用更为明显。
许运达[2]（2021）在《面向长距离光通信的光接收机设计研究》文中指出光通讯已成为当代通讯系统的重要组成部分,在各行各业起着无可替代的作用。由于信号光在光纤传输中存在损耗、色散、非线性效应等问题,如何增加信号的传输距离一直是随着光纤通讯存在以来便存在的问题,而添加光中继器是克服远距离传输的有效的手段。近年来随着人们追求器件小型化、集成化的迫切愿望日益高涨,也是因为技术的逐渐成熟,半导体激光放大器（SOA）逐渐成为人们的研究热点。SOA对工作温度的稳定性有着较高的要求,且SOA后方器件不能有过高的反射光,否则在其工作波段就会不稳定。因此,设计出符合使用条件的热学结构和有利于减小反射光的光路结构便十分重要了。本文主要进行了以下研究:（1）利用Icepak软件针对处于环境温度为70℃,工作温度控制为40℃的SOA进行了热学仿真,并对其管壳结构进行了两次改进。在初始结构中,TEC工作电流为0.17A,TEC冷热端温差为56.41℃,管壳温度为93.69℃,当增大管壳体积、增加TEC的P-N结对数时,TEC工作电流降低为0.08A,TEC冷热端温差降低为50.24℃,管壳温度降低为86.65℃。当为改进后的结构添加一热沉结构后,TEC工作电流降为0.075A,TEC冷热端温差降低为44.09℃,管壳温度降低为80.69℃,满足了民用ROSA组件储藏温度不高于85℃的需求,说明合理管壳结构及添加热沉对控制器件温度的重要意义。本文探究了TEC制冷单元个数、冷热端温差对TEC制冷能力的影响。本文探究了SOA与热敏电阻温度差与环境温度的关系,并总结出了近似公式。本文完成了SOA管壳的以及半导体制冷器的设计,完成对热敏电阻的温度补偿进行了研究,完成了符合SFP+协议的10G同轴封装光接收机的管壳的设计。（2）除了完成同轴光接收机的结构设计,本文还对BOX型封装接收机的棱镜部分进行了研究。研究利用Zemax软件对棱镜光路进行了仿真,从器件小型化、光敏面入射光功率高、整体回损特性好的考虑出发,对透镜的曲率半径进行了研究。总结了使用更小曲率半径的透镜对工程实践的重要意义。
周洪航[3]（2021）在《单载波高速光通信系统中数字信号处理技术研究》文中进行了进一步梳理随着物联网、云计算、虚拟现实、超高清多媒体和移动数据通信等新兴业务和新技术的迅速发展,网络带宽的需求出现爆发式地增长。高速光通信系统作为目前通信网络的基础物理层,正在朝着大容量、高速率等方向不断发展。其中,数据中心光互联和光接入网等短距离传输网络面临着容量和部署成本快速增长等多重压力,下一代短距通信系统成为当下研究热点之一。本论文围绕单载波高速光通信系统,聚焦于短距离高速低成本PAM传输系统中数字信号处理技术,进行了涉及时钟恢复、均衡、FEC编译码和概率整形调制模块的分析与研究工作。本文的主要工作内容与创新点如下:1.研究了 PAM传输系统的总体架构,对发射端和接收端的不同方案进行了对比,分析了链路中常见的包括时钟相位偏移、带宽受限、啁啾效应、幅度相关噪声、色散与功率衰落效应等信号损伤因素。分别对数字信号处理技术中的时钟恢复、均衡、FEC编译码和概率整形调制模块在PAM系统中应用现状进行了调研,分析了不同时钟恢复算法的应用场景,对比各种均衡技术的性能和复杂度,总结了前向纠错编码方案的发展趋势,研究了概率整形调制技术在PAM传输中的特性,分析了现有模块存在的问题。2.提出了基于均衡器抽头权重的全数字时钟恢复与信道均衡联合处理算法（CR-FFE）,在基于10 GHz带宽DML的50 Gbit/s速率PAM4传输系统中进行了离线实验验证,采用CR-FFE实现了 40 km光纤传输后1000 ppm的时钟频率偏移容忍度,相对传统方案将容忍度提升了 50倍,实现了时钟恢复与信道均衡的同步进行,解决了 PAM传输中时钟恢复与信道均衡先决条件不兼容问题。3.提出了基于多维基扩展和聚类的增强型硬判决方法,在基于10 GHz带宽DML调制50 Gbit/s速率下的PAM4传输系统中进行了实验验证。30 km传输后,在采用FFE均衡时,该增强型硬判决方法相对于传统硬判决,实现了误码率在3.8×10-3硬判决门限以下的可靠性传输;在采用VNLE均衡时,该增强型硬判决方法相对传统硬判决,在硬判决阈值处实现了 0.6dB的光功率预算增益。同时,相对于记忆深度为5的传统MLSE算法,该方法在二维基扩展下可实现了 2.5 dB的接收光功率增益。4.首次实验分析了 polar软判决编译码在PAM传输中的性能,基于商用10 GHz带宽DML调制器,完成了 polar编译码的28 Gbaud速率PAM4和PAM8系统C波段10 km单模光纤传输,通过研究非线性传输后PAM信号的概率密度函数,提出基于非等同高斯分布LLR估计的改进型polar软判决译码方法,实验结果表明,相对polar基于等同高斯分布LLR估计的传统译码器,所提出的改进型译码方法在PAM4和PAM8系统中分别获得了 0.7 dB和1 dB的额外光功率预算。5.研究并分析了基于CCDM的概率整形幅度调制方案和基于多对一映射的BICM-ID方案,提出了低复杂度的基于多对一映射的无迭代BICM方案用于概率整形编码调制,采用该方案搭建了 polar编译码的PS-PAM8传输实验平台,提出了针对PS-PAM8的时钟恢复优化技术对抗10 km传输后的眼图倾斜效应,在BTB、2 km和10 km传输后分别实现了 1.2 dB、0.8 dB、0.4 dB的整形增益。最后对概率整形下LDPC码和polar码在不同码长时进行了误码率性能和复杂度对比,实验结果表明,在码长为1024,512,256 时,polar码相对LDPC码分别实现了 1 dB,1.4 dB和2.2 dB的灵敏度增益,所需乘法器数量分别降低了 35%,27%和20%,反映出了所提方案在性能和计算复杂度上的优越性。
张宁[4]（2021）在《一种用于高速光电调制的光接收机的设计》文中认为随着硅基微电子技术的成熟,人们步入了由电子革命主导的信息时代。硅工业的发展遵循着着名的摩尔定律,该定律指出集成电路芯片中晶体管的数量每18个月翻一番。然而在过去的十年里,摩尔定律有了衰落的迹象。随着芯片集成度极限的逐渐逼近,传统的金属互连因为其材料固有特性引起的互连延迟也越来越不可忽视,人们急需要一种新的结构来解决这个问题。从以往研究发展和现今实际商用的角度来看,光通信系统的基础是各种光电二极管和光电芯片,并且一直在朝着最终的光电集成一体化芯片发展。随着通信线路带宽和速度越来越高的需求,这种集成一体化不仅仅要在单个集成芯片上实现,并且要在整个通信网络中实现。所以芯片级的光电集成是整个变革的根本,也是最重要的组成部分,只要攻破了光电集成芯片这个难题,我们就将迈入新的时代。本文基于由雪崩光电二极管（Avalanche Photon Diode,APD）为核心的光探测器模块和以跨阻放大器（Transimpedance Amplifier,TIA）电路为主要部分的前端模拟电路模块设计了一款可以用于10Gbps光通信系统的光接收机封装芯片。光电探测器模块中我们通过对不同结构的光电二极管进行分析最终决定采用国内商业使用的标准APD芯片,而将主要设计重心放在10Gbps TIA放大电路上。TIA芯片在工艺上有SiGe和CMOS两种技术途径,两者在参数和性能参数上存在较大的差异,目前国内外推出的几款TIA产品均是基于SiGe工艺进行开发的,同SiGe工艺相比,CMOS工艺在噪声、增益、带宽、线性度及工作电压等关键参数方面均有所差异。但是CMOS工艺是如今电子行业最成熟的工艺,并且CMOS芯片具有最高的芯片集成度和最低的生产成本。因此本文基于40nm CMOS工艺设计了一种10Gbps速率的高速TIA芯片,包括跨阻放大电路、中间差分放大电路和输出缓冲电路等部分。当光输入电容为250f F时平均等效输入噪声电流约为15.5 pA（Hz）1/2,3d B带宽8.5GHz,跨阻增益达到了66d BΩ,封装芯片仿真结果完全符合预期指标,测试眼图眼开良好眼角清楚。芯片面积为100μm*110μm,没有采用电感峰化技术,大大降低了芯片生产成本。
陶金[5]（2020）在《基于位置指纹的WIFI室内定位算法研究与设计》文中指出随着物联网（IoT）的飞速发展和应用,基于位置需求的室内定位技术已成为国内外学者的一项研究热点。近些年来,在众多室内定位方法中,基于无线局域网（WLAN）的定位方法由于无线基础设施的广泛覆盖以及WIFI技术的快速更新而成为一项研究热点。尽管基于WLAN的定位方法中存在着若干挑战,但因其具有常规、实用、低成本的特点,它仍然是未来可能会普及应用的最有研究意义的方法。本文对基于WLAN位置指纹法的室内定位技术两阶段过程进行了系统地分析与研究,主要研究工作与贡献包括:重点研究了基于WLAN的位置指纹法室内定位技术的离线阶段过程。分析了几种信号传播损耗模型,在基于自由空间路损模型的基础上,提出了一种改进的基于射线追踪的自动构建无线电地图（AMRC-RT）的算法,旨在实现对离线阶段无线电地图的自动化构建。最后将实测值与自动构建的预测值进行实验对比,提出了一种RSS自适应算法,以降低“人存在效应”的干扰影响;重点研究了基于WLAN的位置指纹法室内定位技术的在线阶段过程。分析了各参数对WKNN算法的影响,针对WKNN在线匹配算法出现的问题,提出了一种基于AMRC-RT的WKNN联合卡尔曼滤波后处理算法,通过最终实验和仿真证明,拟议算法解决了传统WKNN算法出现的定位点漂移、定位轨迹不连续等问题,有效地改善了定位精度。
庄圆[6]（2020）在《扩展传输距离的V型腔可调谐激光器研究》文中研究说明近年来,高清电视和交互式点播网络电视、在线数字电影和游戏、3D电视、移动多媒体、视频会议、云存储/云计算、社交网络、短视频分享等新兴业务如雨后春笋般涌现,这些新兴业务对接入网的带宽需求越来越高,带宽需求随着数据以爆炸式增长,容量大以及运行、维护成本低的无源光网络已经是用来解决接入网宽带瓶颈的第一选择。目前,无源光网络已从2.5Gbps升级到10Gbps以满足Internet流量的快速增长,开发低成本、高速可调谐的光发射机迫在眉睫。在C波段,随着传输距离的增加,光纤色散会使脉冲信号发生变形进而导致误码率增加。对于高速率远距离传输系统,电吸收调制器和铌酸锂调制器仍然是主流选择,但是它们同色散补偿模块一样成本高、能耗大。因此开发一种低成本、结构简单、低能耗的高速可调谐发射机非常有意义V型腔可调谐激光器是一种低成本、结构简单、性能优良可靠的半导体激光器,是未来城域网、接入网和数据中心等应用场景中极具吸引力的选择。本课题针对下一代无源光网络的需要,提出两种基于V型腔可调谐激光器的提高信号传输距离的方案:一是采用外调制的方式,利用偏置量子阱技术单片集成V型腔可调谐激光器和马赫曾德调制器;二是采用啁啾管理的方式,用阵列波导光栅对V型腔可调谐激光器的频率啁啾进行管理从而提高传输距离。本论文在InGaAsP材料五量子阱晶圆上,成功开发了基于波长248nm准分子激光诱导量子阱混合的全新工艺。通过合理选择激光照射的能量密度和脉冲数,以及快速热退火的温度和时间,调节有源区量子阱混合的程度,可以获得最高120nm的波长蓝移。利用准分子激光诱导量子阱混合技术成功制作了 FP激光器和V型腔可调谐半导体激光器,成功证明了准分子激光诱导量子阱混合技术工艺简单、性能良好、不需要二次生长,将会是未来非常有潜力的一种单片集成方案。本文首次提出基于V型腔可调谐激光器和马赫曾德调制器单片集成的设计方案。选择偏置量子阱技术作为单片集成平台,芯片外延层状结构有源部分采用5量子阱结构,无源波导部分采用350nm厚的1.4Q InGaAsP材料,设计了单端输入和双端输入两种整体结构。本文首次提出利用高斯型阵列波导光栅AWG对V型腔可调谐激光器进行啁啾管理来提高信号传输距离的方案。这种方案经过实际测试,10Gbps速率直接调制V型腔激光器在没有任何色散补偿的情况下可以无误码（BER<10-12）传输超过20km,传输10km和20km只有2dB和4dB的功率代价。波分复用器件AWG和可调谐半导体激光器都是作为WDM网络中的核心单元,利用两者的配合扩展直接调制信号的传输距离是非常有实际应用价值的。
张泽鑫[7]（2020）在《基于FPGA的水下ROV多业务高清视频光端机设计》文中进行了进一步梳理针对现有水下ROV通信系统中光端机的业务接口种类及数量上的不足,提出并设计了本课题:基于FPGA的水下ROV多业务高清视频光端机。整个光端机系统分为两个部分:水下发送端和水面接收端,两者通过铠装光电复合缆相连接。水下发送端用于采集视频图像数据及RS232/485和以太网等多业务数据,经FPGA时分复用处理后,再通过SFP+光模块发送至光纤。水面接收端则为相反的过程,接收的数据经FPGA解复用处理后,恢复出视频图像数据及RS232/485和以太网等多业务数据。首先,阐述了使用到的相关技术原理,其中着重说明了3G-SDI接口、GTX高速串行收发器技术、64B/66B编码技术。其中GTX高速串行收发器是本设计中的重点,相关结构复杂、设置参数多,需要理解其运行原理。另外根据现有技术设计了两种方案,通过比较分析选择了FPGA内置收发器的方案。其次,设计分析了各个模块的硬件电路,包括FPGA电路、3G-SDI电路、模拟视频电路、RS232/485电路、以太网电路、时钟电路、SFP+光模块电路、DDR3电路以及电源电路。还详细介绍了PCB的设计过程,解释了PCB叠层结构及阻抗控制的方法,描述了DDR3的走线拓扑及PCB中等长约束设计。再次,着重介绍了FPGA逻辑代码实现的过程,特别是FPGA使用片内高速收发器发送和接收数据时的封装和解封装过程。发送端的数据封装是将采集的视频图像数据及RS232/485和以太网等多业务数据打包封装为64比特的并行数据,然后由GTX收发器发送。接收端的数据解封装是将GTX收发器接收到的64比特并行数据重新拆包,恢复出原始的视频图像数据及RS232/485和以太网等多业务数据。另外还详细介绍了在FPGA逻辑设计中两个重要的IP核:Aurora 64B/66B和SMPTE SD/HD/3G-SDI。最后,本文描述了系统各个模块的调试过程,包括硬件测试、3G-SDI发送模块测试、3G-SDI接收模块测试、高速串行链路测试。在各个模块测试正常后进行了系统联调,实现了2路3G-SDI信号、4路模拟视频、16路RS232/485数据以及1路千兆以太网数据的实时传输。
张锋华[8]（2019）在《基于InGaN定向耦合器的光子集成系统》文中提出随着无线通信技术的迅猛发展,光子器件已经成为通信革命的核心。集成各种用于光互连的光子器件,包括光源、光波导和光电二极管,对实现紧密型光子平台具有重要意义。此外,从材料角度出发,GaN及其合金,以（Al,In,Ga）N为代表,可以同时提供光发射、光传输和光检测的功能。通过引入合适的缓冲层来补偿晶格失配和热膨胀产生的残余应力来获得高质量的硅基GaN材料已经日趋成熟,这为片上光互连和光通信的发展提供了物质基础,开发一种用于可见光通信的集成光源、波导和光电二极管的单片系统。本文基于InGaN/GaN量子阱材料,对单片集成发射器、InGaN波导、InGaN定向耦合器和接收器的多组件光子集成系统完成了设计制备、光学模拟、物性表征等多阶段的工作。本文首先提出并制备了基于InGaN定向耦合器的光子集成芯片。当使用InGaN波导时,无需硅衬底剥离和背面减薄工艺即可实现片上光子集成,从而简化了制造流程。但是,为了提高可见光通信的光子响应速度,本文创新性地增加SiO2隔离层,同时减小二极管器件有源区的有效尺寸,以减小结电容。然后基于光束传播法（BPM）,对InGaN定向耦合区的传输和耦合效率进行模拟仿真,优化器件结构。最后,利用测试平台对制备的器件进行物理表征,通过实验验证得出本光子集成芯片能实现100Mbps自由空间通信和80Mbps片内通信,为从片上到平面内可见光通信的多面应用铺平了道路。
沈淑秋[9]（2019）在《基于万兆以太网的高速图像传输显示系统研究与实现》文中指出随着大数据时代来临,产生越来越多图像数据待处理。而随着图像采集设备的提升,产生愈来愈多的高分辨率和高帧率图像。这些图像来自于国防科技、医疗建设、交通管理、教育教学和安全等领域。因此研究图像数据的高速处理愈来愈重要。本文深入研究图像采集、传输、显示等技术,旨在为图像高速处理提供一个可行性方案。万兆以太网作为一种只采用全双工和光纤的技术,且拥有易于拓展、传输距离远、传输速率高的特点,已被广泛应用于数据传输。目前在数据传输领域,万兆以太网已逐渐取代千兆以太网成为真实骨干网络场景中传输技术的首要选择。CameraLink接口因其速度快、同步功能强的特点,在图像接口技术中亦是佼佼者的存在。本文的主要工作包括:（1）分析图像接口技术CameraLink协议,通过UART接口对相机配置获取并配置相机的所有参数,调整发送和接收数据顺序为Bayer图像像素数据,完成图像数据的采集功能。（2）分析DDR3 SDRAM工作原理,借用MIG IP核实现DDR3缓存功能,确保采集后的数据能及时处理不丢失。（3）分析CFA IP核解析其端口和时序,实现图像彩色化功能并借由HDMI协议显示到显示器。（4）分析万兆以太网协议与时序,将缓存后的数据根据特定格式发送到电脑端,并研究提升万兆以太网链路发送速率减少丢包。（5）分析Winpcap网络编程接口,接收万兆以太网卡上数据并解析处理组帧为原始Bayer格式数据存储到本地硬盘。（6）分析OpenCV计算机视觉库,分析图片转换格式算法,将Bayer格式的raw图片转换并存储为RGB三通道的jpg图片。（7）合理调整数据流处理顺序,添加线程池并发处理接收数据,提升系统性能。本文以图像的高速处理为出发点,以图像高速采集技术与数据高速传输技术为核心技术,以Xilinx公司的KC705开发板、Vivado及Qt为开发平台,采用Verilog和C++语言为开发工具,设计了一个集图像采集、缓存、显示、传输与存储于一体的系统。传输速率达到最高209.66帧/s,197.4MB/s,软件端处理图像可达32帧每秒。系统可应用于提升现今交通、医疗、工业尤其是保密性较强但处理速率较慢的场景与行业。
徐晓[10]（2019）在《面向板级光互连的聚合物光波导及器件》文中进行了进一步梳理随着数据中心及高性能计算机的发展,其内部数据速率及吞吐量呈爆炸式增长,短距互连对互连带宽及互连密度的需求不断增长,传统电互连技术面临着前所未有的挑战。相比之下,光互连技术在传输带宽、互连密度、能耗以及抗电磁干扰等方面都具有显着优势。光互连技术正从长距离通信向板间及芯片间的板级光互连发展。在板级光互连传输媒质的选择中,聚合物光波导由于具有成本低、互连密度高、特别是制备工艺与传统印刷电路板（Printed Circuit Board,PCB）工艺兼容、能与普通PCB层压集成形成光电复合线路板（Optical Printed Circuit Board,OPCB）等优势,受到学术界及产业界的高度重视。基于多模聚合物光波导与850 nm波长光收发器的板级光互连技术已日臻成熟,成为目前板级光互连系统的主要解决方案。另一方面,片上光互连是实现下一代超高速、低功耗芯片的有效解决方案,工作在长波长的硅基光电集成被视为最有前途的片上光互连技术。在此背景下,工作在1310 nm及1550 nm波长的单模聚合物光波导被认为是实现芯片间高密度、高速光互连的关键传输媒质。此外,除了聚合物光波导本身,要实现具有特定功能及拓扑结构的板级光互连系统,聚合物波导器件也必不可少。其中,面向高密度互连的需求,能够三维（Three-dimensional,3D）集成的3D波导器件亟待发展。本文面向高速率、高密度板级光互连应用,对聚合物光波导及器件技术展开了如下工作:1.高性能、大带宽多模聚合物光波导设计与制备850 nm波长低损耗多模聚合物光波导与低成本、高密度集成光收发器结合成为目前板级光互连系统的主要解决方案。但是,多模色散限制了多模波导的传输带宽及传输距离。此外,面向互连长度长达1 m的板级光互连系统的产业化应用,多模聚合物光波导的综合性能有待于进一步研究。我们旨在通过选择材料体系,优化工艺,提高多模聚合物光波导的整体性能,以满足板级光互连系统的实用性需求。基于多模聚合物光波导,我们的相关研究工作如下:1)米级聚合物光波导设计、制备与性能评估通过选择合适的材料体系,优化工艺流程,成功实现了具有超低损耗（0.046 dB/cm）、超低串扰（小于-56 dB）的高性能米级多模聚合物光波导,并且实现了速率高达56 Gb/s的PAM4信号传输。通过老化测试及回流焊工艺测试,聚合物光波导表现出了良好的环境稳定性。实验结果表明所制备的多模聚合物光波导是实现高速率及高密度米级光互连系统的一种低成本、可靠的方案。2)基于3D直写的新型聚合物光波导设计与制备采用3D直写工艺成功制备了圆形聚合物光波导,实现了与多模光纤之间的超低耦合损耗。所制备的光波导展现出了超低损耗（小于0.044 dB/cm）及超低串扰（小于-58dB）的优良特性。通过优化工艺流程,首次成功制备了750 mm长多模圆形聚合物光波导,并完成了25 Gb/s NRZ信号无误码传输;首次在圆形聚合物光波导上实现了4×25Gb/s短波复用传输,验证了3D直写工艺制备的多模聚合物光波导在大带宽、高密度板级光互连系统中具有广阔的应用前景。2.1550 nm波长单模聚合物光波导设计与制备基于硅基光电子的片上光互连技术投入应用后,长波长的单模聚合物光波导将成为实现高速率、高密度单模板级光互连系统的关键媒质。其不仅要实现模块间及板间信号传输,还要实现硅基光波导与单模光纤之间的高效耦合。单模聚合物光波导尺寸只有多模波导的五分之一,对工艺要求更严苛。此外,波导的侧壁粗糙度对单模波导的影响更加明显。对此,我们首次采用商用聚合物材料,通过对折射率的精确调控,利用3D直写工艺成功制备了单模渐变折射率圆形聚合物光波导。由于不受侧壁粗糙度的影响,对于间距为50μm的单模聚合物光波导而言,相比于光刻工艺,采用3D直写工艺制备的光波导的串扰下降了20 dB。同时,圆形波导芯实现了波导与单模光纤低至0.78 dB的耦合损耗。我们完成了25 Gb/s NRZ信号的无误码传输,实现了1550 nm波长高密度、低串扰、高速率单模光互连。3.关键无源器件设计与制备基于聚合物光波导的板级光互连系统的优势之一体现在可以由集成化的波导器件实现分光、路由等功能。为了实现具有复杂功能的板级光互连系统,我们对聚合物光波导器件展开了如下几方面的研究:1)分束器/合束器的设计与制备采用光刻工艺成功制备了1×32 Y型波导分束器/合束器,实现了光信号的组播与多个信号的组合。所制备分束器的32个输出端口分光均匀,最大不均匀度为1.39 dB。同时,面向板级光互连系统高密度3D集成的需求,通过优化3D直写工艺流程,首次制备了性能优良的1×4 3D分束器/合束器,实现了多层聚合物光波导之间的分束与合束。所制备的3D分束器的插入损耗低至1.1 dB,四个端口的最大不均匀度为1.24 dB。当作为合束器时,四个端口的平均插入损耗低至1.73 dB。2)3D定向耦合器的设计与制备在单模板级光互连系统中,为了满足高密度3D集成的需求,我们首次采用3D直写工艺成功实现了3D定向耦合器的制备。通过优化结构设计,减小了液体流动的影响,实现了1550 nm波长58:23:19的分光比。3)模式复用/解复用器的设计与制备在板级光互连系统中,为了在不增加传输通道数量的情况下增加系统的传输容量,我们将模分复用（Mode division multiplexing,MDM）技术引入板级光互连系统中。采用基于波导拉锥定向耦合的设计,增加了工艺误差容限,并首次利用3D直写工实现了器件的制备。所制备的模式复用/解复用器在1550 nm波长附近100 nm带宽范围内实现了LP01模到LP11模大于0.93的模式转换效率,模式消光比大于23 dB。本文通过对高性能多模及单模聚合物光波导和关键器件的设计与制备,验证了聚合物波导及器件在大带宽、高密度板级光互连系统中的广阔应用前景。另一方面,我们采用3D直写工艺实现了多种聚合物光波导及3D器件的制备,表明了3D直写工艺在高速,尤其是3D高密度集成板级光互连应用中的巨大潜力。
二、Low-Cost High-Performance 10 G Transmitter and Receiver Optical Subassembly（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、Low-Cost High-Performance 10 G Transmitter and Receiver Optical Subassembly（论文提纲范文）
（1）基于上转换和非成像光学器件的热辐射型能源利用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的背景与意义 |
| 1.2 复合抛物面聚光器与热电器件 |
| 1.2.1 复合抛物面聚光器 |
| 1.2.2 复合抛物面聚光器的应用研究 |
| 1.2.3 热电发电器件 |
| 1.2.4 热电发电器件的研究及应用 |
| 1.2.5 复合抛物面聚光器与热电器件结合的研究 |
| 1.3 聚光光伏-热电复合系统 |
| 1.3.1 聚光光伏原理 |
| 1.3.2 聚光光伏研究现状 |
| 1.3.3 聚光光伏-热电混合系统 |
| 1.3.4 聚光光伏热电混合系统研究现状 |
| 1.4 上转换材料在光伏系统中的应用 |
| 1.4.1 上转换材料发光机制 |
| 1.4.2 上转换材料与光伏发电系统 |
| 1.4.3 上转换材料的研究进展及应用 |
| 1.5 研究的目的 |
| 1.6 本文研究的主要内容 |
| 第二章 高温物体辐射能源的收集与利用研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 复合抛物面聚光器的设计 |
| 2.3 聚光器CPC提升热电器件性能的模拟研究 |
| 2.3.1 物理模型 |
| 2.3.2 边界条件及控制方程 |
| 2.3.3 网格无关性及模型准确性验证 |
| 2.3.4 计算结果与讨论 |
| 2.3.5 结论 |
| 2.4 复合抛物面聚光器提升热电器件性能的实验研究 |
| 2.4.1 实验系统介绍 |
| 2.4.2 实验结果分析与讨论 |
| 2.4.3 结论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 聚光光伏热电混合系统对太阳辐射能量的利用研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 聚光光伏热电混合系统的实验研究 |
| 3.2.1 实验系统 |
| 3.2.2 实验过程 |
| 3.2.3 混合系统的功率和效率定义 |
| 3.2.4 实验结果分析讨论 |
| 3.2.5 聚光光伏热电混合系统成本分析 |
| 3.3 机器学习对聚光光伏热电混合系统的研究 |
| 3.3.1 神经网络基础 |
| 3.3.2 深度神经网络 |
| 3.3.3 RNN和LSTM循环神经网络 |
| 3.3.4 注意力机制 |
| 3.3.5 机器学习在器件输出功率预测的研究现状 |
| 3.3.6 机器学习计算模型的选择 |
| 3.3.7 机器学习计算模型的对比和验证 |
| 3.3.8 结果分析与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于上转换材料的光伏系统对太阳辐射的收集利用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 上转换材料与光伏电池的结合方式 |
| 4.3 上转换材料与光伏电池结合的实验研究 |
| 4.3.1 实验测试系统 |
| 4.3.2 上转换材料表征 |
| 4.3.3 结果分析与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 论文主要成果 |
| 5.2 论文主要创新点 |
| 5.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）面向长距离光通信的光接收机设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 光接收机发展历程 |
| 1.3 研究目的及意义 |
| 1.3.1 光通讯对光接收机的要求 |
| 1.3.2 远距离光通讯对光接收机的要求以及面临的问题 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 2 光通讯光放大中继系统与光接收机 |
| 2.1 光放大器简介 |
| 2.1.1 掺铒光纤放大器(EDFA) |
| 2.1.2 拉曼光纤放大器(RFA) |
| 2.1.3 半导体激光放大器(SOA) |
| 2.1.4 三种放大器的比较 |
| 2.2 光接收机的通用结构及性能评价关键参数 |
| 2.2.1 光接收机的回损优化 |
| 2.2.2 光接收机的有源器件 |
| 2.2.4 评价关键参数 |
| 3 前置SOA光接收机组件管壳设计及基于Icepak的TEC制冷系统热仿真 |
| 3.1 SOA组件及光接收机管壳选型 |
| 3.2 制冷相关器件简述 |
| 3.2.1 半导体制冷器简述 |
| 3.2.2 热敏电阻简述 |
| 3.3 基于Icepak的TEC制冷系统热仿真 |
| 3.3.1 仿真流程及相关设置 |
| 3.3.2 仿真结果及分析 |
| 3.3.3 热敏电阻温度补偿分析 |
| 3.4 SOA管壳及TEC设计 |
| 3.4.1 SOA管壳结构设计 |
| 3.4.2 TEC结构设计 |
| 3.5 同轴封装光接收机管壳设计及金线长度分析 |
| 4 BOX封装光接收机不同透镜曲率半径与光敏面空间关系的仿真及器件制备关键工艺设计 |
| 4.1 BOX封装光接收机不同透镜曲率半径与光敏面空间关系的研究 |
| 4.1.1 仿真参数设置 |
| 4.1.2 仿真结果及分析 |
| 4.1.3 根据仿真结果产生的回损分析 |
| 4.2 器件制备关键工艺设计 |
| 4.2.1 金线键合工艺 |
| 4.2.2 激光焊接后应力释放方法设计 |
| 4.2.3 其它工艺 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）单载波高速光通信系统中数字信号处理技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 高速光通信系统研究背景 |
| 1.1.1 高速光通信的产业需求 |
| 1.1.2 高速光通信的发展历程 |
| 1.1.3 高速光通信的总体架构与先进技术 |
| 1.2 单载波强度调制直接检测技术 |
| 1.2.1 IM/DD系统中的先进调制格式 |
| 1.2.2 短距离PAM传输的研究现状 |
| 1.3 本文主要工作与结构 |
| 参考文献 |
| 第二章 短距离PAM传输系统中的数字信号处理技术 |
| 2.1 基于IM/DD的短距离PAM光传输系统 |
| 2.1.1 传输系统总体架构 |
| 2.1.2 收发机方案对比 |
| 2.1.3 DSP总体方案 |
| 2.2 传输系统常见信号损伤分析 |
| 2.2.1 时钟相位偏移 |
| 2.2.2 带宽受限 |
| 2.2.3 啁啾效应 |
| 2.2.4 幅度相关噪声 |
| 2.2.5 色散与功率衰落效应 |
| 2.3 时钟恢复技术 |
| 2.3.1 PAM系统中时钟恢复算法研究现状 |
| 2.3.2 典型时钟恢复算法原理介绍 |
| 2.3.3 小结 |
| 2.4 均衡技术 |
| 2.4.1 PAM系统中均衡技术的研究现状 |
| 2.4.2 典型均衡器原理介绍 |
| 2.4.3 小结 |
| 2.5 前向纠错编码(FEC)技术 |
| 2.5.1 PAM系统中FEC技术的研究现状 |
| 2.5.2 典型FEC技术原理介绍 |
| 2.5.3 小结 |
| 2.6 概率整形调制技术 |
| 2.6.1 PAM系统中的应用 |
| 2.6.2 概率整形调制基本原理 |
| 2.6.3 技术分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于抽头权重的时钟恢复与信道均衡联合处理技术 |
| 3.1 时钟恢复与信道均衡技术研究背景 |
| 3.2 传统处理方案与联合处理技术基本原理 |
| 3.2.1 传统CR级联FFE方案 |
| 3.2.2 基于抽头权重的CR-FFE联合处理技术 |
| 3.3 基于均衡器抽头权重的联合处理技术性能仿真与分析 |
| 3.3.1 CR-FFE性能仿真 |
| 3.3.2 CR-FFE方案复杂度对比 |
| 3.3.3 CR-FFE收敛速度分析 |
| 3.4 基于抽头权重的CR-FFE技术实验平台验证及结果分析 |
| 3.4.1 实验平台设计与搭建 |
| 3.4.2 实验结果分析与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于聚类算法的高性能判决与译码技术 |
| 4.1 高性能判决与译码技术研究背景 |
| 4.2 基于多维基扩展的增强型硬判决技术 |
| 4.2.1 增强型硬判决的基本原理 |
| 4.2.2 多维基展开复杂度研究 |
| 4.2.3 传输实验平台验证及结果分析 |
| 4.3 基于非等同高斯分布LLR估计的改进型polar软判决译码技术 |
| 4.3.1 polar编译码的PAM传输系统 |
| 4.3.2 改进型polar软判决译码基本原理 |
| 4.3.3 传输实验平台验证及结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于多对一映射的概率整形编码调制技术 |
| 5.1 概率整形编码调制技术实现方案 |
| 5.1.1 基于CCDM的PAS实现方案 |
| 5.1.2 基于多对一映射的BICM-ID实现方案 |
| 5.1.3 基于多对一映射的无迭代BICM实现方案 |
| 5.2 PAM系统中概率整形调制技术理论性能分析 |
| 5.3 基于多对一映射的概率整形调制技术实验平台验证及结果分析 |
| 5.3.1 实验平台设计与验证 |
| 5.3.2 实验结果与性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 工作与成果总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 附录索引表 |
| 致谢 |
| 博士期间论文成果与工作 |
（4）一种用于高速光电调制的光接收机的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光通信研究背景 |
| 1.2 光接收机简介 |
| 1.3 国内外发展现状 |
| 1.3.1 光电探测器 |
| 1.3.2 前端放大电路芯片 |
| 1.3.3 未来预测 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 光电二极管分析 |
| 2.1 光电二极管的工作原理 |
| 2.2 光电二极管的性能指标 |
| 2.3 光电二极管的分类及优缺点 |
| 2.3.1 PN结光电二极管 |
| 2.3.2 PIN光电二极管 |
| 2.3.3 雪崩光电二极管 |
| 2.4 雪崩光电二极管噪声分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 前端模拟放大电路设计 |
| 3.1 跨阻放大器(TIA)设计 |
| 3.2 中间差分放大器(LA)设计 |
| 3.3 输出缓冲电路(DRIVER)设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 仿真与测试分析 |
| 4.1 电路仿真结果分析 |
| 4.2 版图设计和后仿真 |
| 4.3 实际测试结果分析 |
| 4.3.1 光信号眼图分析 |
| 4.3.2 前端模拟电路眼图分析 |
| 4.4 本章总结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（5）基于位置指纹的WIFI室内定位算法研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外发展与研究现状 |
| 1.3 论文研究内容与创新点 |
| 1.3.1 论文研究内容 |
| 1.3.2 论文创新点 |
| 1.4 论文结构组织 |
| 第二章 室内定位技术及原理分析 |
| 2.1 室内定位技术简介 |
| 2.1.1 主流室内定位技术 |
| 2.1.2 多种室内定位技术的比较及分析 |
| 2.1.3 典型室内定位解决方案 |
| 2.2 典型室内定位方法对比 |
| 2.2.1 基于近似法的定位方法 |
| 2.2.2 基于ToA的定位方法 |
| 2.2.3 基于TDoA的定位方法 |
| 2.2.4 基于AoA的定位方法 |
| 2.2.5 基于PDR的定位方法 |
| 2.2.6 基于位置指纹的定位方法原理及分析 |
| 2.3 基于WLAN的位置指纹法 |
| 2.3.1 离线阶段的指纹库建立 |
| 2.3.2 在线定位的匹配算法 |
| 2.4 室内定位评价指标 |
| 2.4.1 定位精度 |
| 2.4.2 可用性 |
| 2.4.3 可扩展性 |
| 2.4.4 能源效率 |
| 2.4.5 健壮性 |
| 第三章 基于RT场景下的指纹库快速构建 |
| 3.1 信号空间传播路损模型 |
| 3.1.1 线性路损模型 |
| 3.1.2 对数路损模型 |
| 3.1.3 Motley-Keenan路损模型 |
| 3.1.4 基于自由空间路损的改进模型 |
| 3.2 基于射线追踪技术的研究与建模 |
| 3.2.1 射线追踪相关技术原理 |
| 3.2.2 “人存在效应”的影响与改进 |
| 3.3 基于AMRC-RT的仿真设计与实现 |
| 3.3.1 仿真环境及参数设计 |
| 3.3.2 仿真结果与验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于目标跟踪的WKNN-KF联合定位算法 |
| 4.1 WKNN在线匹配算法分析 |
| 4.1.1 K值的选取对定位精度的影响 |
| 4.1.2 AP个数及位置的选取对定位精度的影响 |
| 4.1.3 AMRC-RT结合WKNN仿真结果与分析 |
| 4.2 基于目标跟踪的KF后处理改进算法 |
| 4.2.1 改进算法的提出 |
| 4.2.2 改进算法的流程及架构 |
| 4.3 仿真与分析 |
| 4.3.1 仿真环境及参数设计 |
| 4.3.2 改进算法性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 致谢 |
（6）扩展传输距离的V型腔可调谐激光器研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 激光器高速调制技术 |
| 1.2.1 直接调制 |
| 1.2.2 电吸收调制 |
| 1.2.3 马赫曾德调制 |
| 1.3 激光器和马赫曾德调制器单片集成(ILMZ)研究现状 |
| 1.4 啁啾管理激光器(CML)研究现状 |
| 1.5 本论文的章节安排 |
| 1.6 本论文主要创新点 |
| 2 激光诱导量子阱混杂的V型腔激光器 |
| 2.1 量子阱混合技术概述 |
| 2.1.1 量子阱混合的原理 |
| 2.1.2 量子阱混合实现方法 |
| 2.2 准分子激光诱导的量子阱混杂技术 |
| 2.2.1 实验步骤 |
| 2.2.2 实验结果和讨论 |
| 2.3 基于紫外光诱导量子阱混合技术的Ⅴ型腔半导体激光器 |
| 2.3.1 Ⅴ型腔激光器原理 |
| 2.3.2 基于量子阱混杂的Ⅴ型腔激光器 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 长距离传输的马赫曾德外调制Ⅴ型腔激光器 |
| 3.1 单片集成平台介绍 |
| 3.2 光子芯片外延结构设计 |
| 3.3 光子芯片分立器件设计 |
| 3.3.1 Ⅴ型腔可调谐半导体激光器 |
| 3.3.2 马赫曾德调制器 |
| 3.3.3 MMI&波导 |
| 3.3.4 传输波导 |
| 3.4 基于OQW的V型腔激光器和马赫曾德调制器的光子芯片 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 传输距离扩展的啁啾管理V型腔激光器 |
| 4.1 啁啾及啁啾管理概述 |
| 4.1.1 啁啾 |
| 4.1.2 啁啾管理激光器(CML) |
| 4.2 直接调制Ⅴ型腔激光器的啁啾管理 |
| 4.3 基于啁啾管理的直接调制V型腔激光器在远距离高速传输中的应用 |
| 4.3.1 测试系统介绍 |
| 4.3.2 测试结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 博士在读期间发表论文情况 |
（7）基于FPGA的水下ROV多业务高清视频光端机设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状和发展趋势 |
| 1.3 课题主要研究内容和结构安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 相关技术原理概述 |
| 2.1 3G-SDI接口 |
| 2.1.1 3G-SDI传输格式 |
| 2.1.2 3G-SDI编码方式 |
| 2.2 GTX高速串行收发器技术 |
| 2.3 64B/66B编码技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 系统方案设计与分析 |
| 3.1 系统整体结构 |
| 3.2 系统方案对比分析 |
| 3.3 系统方案设计 |
| 3.4 FPGA选型 |
| 3.5 TISDI传输方案选型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 系统硬件设计与实现 |
| 4.1 FPGA电路 |
| 4.1.1 FPGA配置电路 |
| 4.1.2 FPGA JTAG电路 |
| 4.2 3G-SDI电路 |
| 4.2.1 3G-SDI均衡电路 |
| 4.2.2 3G-SDI驱动电路 |
| 4.3 模拟视频电路 |
| 4.4 RS232/485电路 |
| 4.5 以太网电路 |
| 4.6 时钟电路 |
| 4.7 SFP+光模块电路 |
| 4.8 DDR3电路 |
| 4.9 电源电路 |
| 4.10 PCB设计 |
| 4.10.1 PCB叠层结构设计 |
| 4.10.2 DDR3等长约束设计 |
| 4.10.3 PCB布线设计 |
| 4.11 本章小结 |
| 第5章 FPGA逻辑设计 |
| 5.1 Verilog HDL语言简介 |
| 5.2 集成开发环境介绍 |
| 5.3 GTX收发器结构介绍 |
| 5.4 Aurora64B/66B IP核设计 |
| 5.5 SMPTE SD/HD/3G-SDI IP核设计 |
| 5.6 逻辑设计实现及仿真 |
| 5.6.1 数据封装模块设计及仿真 |
| 5.6.2 数据解封装模块设计及仿真 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 系统调试 |
| 6.1 硬件调试 |
| 6.2 3G-SDI发送模块测试 |
| 6.3 3G-SDI接收模块测试 |
| 6.4 高速串行链路测试 |
| 6.5 系统联调 |
| 6.5.1 3G-SDI视频数据测试 |
| 6.5.2 串口数据测试 |
| 6.5.3 以太网数据测试 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 作者在读期间发表的学术论文及参加的科研项目 |
（8）基于InGaN定向耦合器的光子集成系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 可见光通信的研究背景 |
| 1.1.1 可见光通信的发展历史 |
| 1.1.2 可见光通信的调制技术 |
| 1.1.3 可见光通信的前景与发展挑战 |
| 1.2 光子集成 |
| 1.3 本文主要工作内容及结构安排 |
| 第二章 光波导及其耦合理论 |
| 2.1 平面介质光波导理论 |
| 2.1.1 平板光波导理论及其分析方法 |
| 2.1.2 条形光波导理论及其分析方法 |
| 2.2 耦合模理论 |
| 2.2.1 模式耦合 |
| 2.2.2 耦合模态理论 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 可见光二极管器件的制备 |
| 3.1 GaN基半导体的材料特性 |
| 3.2 器件加工工艺 |
| 3.2.1 光刻工艺 |
| 3.2.2 Ⅲ-Ⅴ族刻蚀工艺 |
| 3.2.3 电子束物理气相沉积 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 可见光MQW器件的光电性能分析 |
| 4.1 伏安特性曲线 |
| 4.2 电容电压曲线 |
| 4.3 电致发光光谱 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 集成InGaN定向耦合器的VLC光子芯片 |
| 5.1 光子集成器件的制备流程 |
| 5.2 器件的性能测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究内容总结 |
| 6.2 研究方向展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 致谢 |
（9）基于万兆以太网的高速图像传输显示系统研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 图像接口技术 |
| 1.2.2 数据传输技术 |
| 1.3 论文内容及组织结构 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 系统相关技术介绍 |
| 2.1 Camera Link接口原理简介 |
| 2.1.1 Camera Link接口信号简介 |
| 2.1.2 端口和端口分配 |
| 2.1.3 Camera Link连接器 |
| 2.2 万兆以太网简介 |
| 2.2.1 万兆以太网物理层结构 |
| 2.2.2 万兆以太网帧结构 |
| 2.3 DDR3 SDRAM技术简介 |
| 2.3.1 DDR3 SDRAM简介与时序参数 |
| 2.3.2 DDR3 SDRAM操作指令 |
| 2.4 彩色滤波器阵列简介 |
| 2.4.1 彩色滤波器阵列原理 |
| 2.4.2 彩色滤波器阵列性能指标 |
| 2.5 OpenCV简介 |
| 2.5.1 OpenCV简述 |
| 2.5.2 OpenCV的配置 |
| 2.5.3 OpenCV中的Mat类 |
| 2.6 线程池 |
| 2.6.1 线程池定义 |
| 2.6.2 实时线程池的特点 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 系统设计与实现 |
| 3.1 图像系统设计 |
| 3.1.1 硬件逻辑顶层设计 |
| 3.1.2 软件端设计 |
| 3.2 相机配置模块设计 |
| 3.3 图像数据处理模块 |
| 3.3.1 图像数据处理设计 |
| 3.3.2 图像处理结果验证 |
| 3.4 DDR3 SDRAM缓存设计 |
| 3.4.1 MIG IP核介绍 |
| 3.4.2 MIG IP核时序 |
| 3.4.3 读写测试模块验证 |
| 3.5 图像彩色化模块 |
| 3.5.1 CFA IP核端口说明 |
| 3.5.2 CFA IP核控制逻辑设计 |
| 3.5.3 图像彩色化模块验证 |
| 3.6 万兆网发送模块 |
| 3.6.1 万兆以太网设计 |
| 3.6.2 时序 |
| 3.6.3 万兆以太网接口时序分析 |
| 3.6.4 万兆网模块验证 |
| 3.7 串口配置模块 |
| 3.7.1 QSerialPort类 |
| 3.7.2 QserialPortInfo类 |
| 3.7.3 串口连接验证 |
| 3.8 抓包过滤模块 |
| 3.9 数据解析组帧模块 |
| 3.10 图片格式转换模块 |
| 3.11 本章小结 |
| 第四章 系统改进与问题解析 |
| 4.1 系统配置 |
| 4.2 系统改进 |
| 4.2.1 系统传输数据改进 |
| 4.2.2 线程池实现及速率提升 |
| 4.3 问题总结 |
| 4.3.1 时钟问题 |
| 4.3.2 资源问题 |
| 4.3.3 图像格式转换算法问题 |
| 4.3.4 图像组帧问题 |
| 4.3.5 其他问题 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 论文展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）面向板级光互连的聚合物光波导及器件（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光互连技术的研究背景 |
| 1.1.1 光互连技术的优势 |
| 1.1.2 光互连技术的发展趋势 |
| 1.2 板级光互连系统的关键技术 |
| 1.2.1 有源器件 |
| 1.2.2 耦合方式 |
| 1.2.3 传输媒质 |
| 1.2.4 无源器件 |
| 1.3 聚合物光波导的制备 |
| 1.3.1 聚合物材料 |
| 1.3.2 聚合物光波导制备工艺 |
| 1.4 板级光互连的实现方式及研究现状 |
| 1.4.1 多模解决方案 |
| 1.4.2 单模解决方案 |
| 1.5 本论文结构安排及主要内容 |
| 第二章 波导模式分析与仿真计算 |
| 2.1 平板光波导 |
| 2.1.1 平板光波导的亥姆霍兹方程 |
| 2.1.2 TE模和TM模的色散方程 |
| 2.2 矩形光波导 |
| 2.2.1 马卡梯里近似解法 |
| 2.2.2 有效折射率法 |
| 2.3 光波导模式仿真计算方法 |
| 2.3.1 有限元法 |
| 2.3.2 光束传播法 |
| 2.4 波导间耦合 |
| 2.4.1 耦合模理论 |
| 2.4.2 定向耦合器 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高性能、大带宽多模聚合物光波导设计与制备 |
| 3.1 多模聚合物光波导的模式分析及带宽计算 |
| 3.1.1 模场分布 |
| 3.1.2 模式分析 |
| 3.1.3 带宽计算 |
| 3.2 矩形波导芯多模聚合物光波导制备与性能分析 |
| 3.2.1 多模聚合物光波导的光刻工艺参数 |
| 3.2.2 FR-4 衬底上多模光波导的光学性能及带宽分析 |
| 3.2.3 柔性光波导的制备与性能分析 |
| 3.2.4 米级聚合物光波导性能的综合评价 |
| 3.3 圆形波导芯多模聚合物光波导的制备与测试分析 |
| 3.3.1 3D直写工艺参数 |
| 3.3.2 光学性能评估 |
| 3.3.3 高速传输性能评估 |
| 3.3.4 双层聚合物光波导 |
| 3.4 多模聚合物光波导集成 |
| 3.4.1 封装MT接头的柔性光波导 |
| 3.4.2 FR-4 衬底上聚合物光波导的压板集成 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 1550 nm波长单模聚合物光波导设计与制备 |
| 4.1 单模聚合物光波导设计 |
| 4.1.1 矩形单模聚合物光波导的设计 |
| 4.1.2 圆形单模聚合物光波导的设计 |
| 4.2 矩形单模聚合物光波导的制备与性能分析 |
| 4.2.1 单模光波导光刻工艺参数 |
| 4.2.2 光学性能分析 |
| 4.3 圆形单模聚合物光波导的制备与测试分析 |
| 4.3.1 圆形单模聚合物光波导的制备 |
| 4.3.2 光学性能评估 |
| 4.3.3 高速传输性能评估 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 聚合物波导器件的设计与制备 |
| 5.1 Y型分束器/合束器 |
| 5.1.1 平面Y型分束器/合束器设计与制备 |
| 5.1.2 3D Y型分束器/合束器设计与制备 |
| 5.2 定向耦合器 |
| 5.2.1 2D定向耦合器设计与制备 |
| 5.2.2 3D定向耦合器设计与制备 |
| 5.3 模式复用/解复用器 |
| 5.3.1 基于少模波导拉锥的模式复用/解复用器设计与制备 |
| 5.3.2 基于双波导拉锥的模式复用/解复用器设计与制备 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 攻读学位期间参与的项目 |
四、Low-Cost High-Performance 10 G Transmitter and Receiver Optical Subassembly（论文参考文献）
- [1]基于上转换和非成像光学器件的热辐射型能源利用研究[D]. 何泽明. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021(02)
- [2]面向长距离光通信的光接收机设计研究[D]. 许运达. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]单载波高速光通信系统中数字信号处理技术研究[D]. 周洪航. 北京邮电大学, 2021(01)
- [4]一种用于高速光电调制的光接收机的设计[D]. 张宁. 电子科技大学, 2021(01)
- [5]基于位置指纹的WIFI室内定位算法研究与设计[D]. 陶金. 南京邮电大学, 2020(02)
- [6]扩展传输距离的V型腔可调谐激光器研究[D]. 庄圆. 浙江大学, 2020(02)
- [7]基于FPGA的水下ROV多业务高清视频光端机设计[D]. 张泽鑫. 杭州电子科技大学, 2020(02)
- [8]基于InGaN定向耦合器的光子集成系统[D]. 张锋华. 南京邮电大学, 2019(02)
- [9]基于万兆以太网的高速图像传输显示系统研究与实现[D]. 沈淑秋. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [10]面向板级光互连的聚合物光波导及器件[D]. 徐晓. 上海交通大学, 2019(06)