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第1章 光纤通信网概述1

1.1 光纤通信网发展概述1

1.2 光纤通信网的特点及架构3

1.2.1 光纤通信网的特点3

1.2.2 光纤通信网的架构4

1.3 波分复用系统7

1.3.1 波分复用系统的基本概念及特点7

1.3.2 波分复用系统的构成7

1.3.3 波分复用系统的波分复用器件和应用8

参考文献9

第2章 半导体物理基础10

2.1 材料类型10

2.1.1 半导体材料10

2.1.2 其他材料11

2.2 材料特征13

2.2.1 折射率13

2.2.2 工作波长14

2.2.3 非线性效应15

2.2.4 偏振效应16

2.3 半导体理论基础17

2.3.1 能带理论17

2.3.2 能级跃迁和辐射19

2.3.3 粒子数反转21

2.3.4 掺杂作用22

2.3.5 PN结23

参考文献24

第3章 Ⅲ-Ⅴ族光电探测器26

3.1 光电探测器简介26

3.1.1 光接收机26

3.1.2 光电探测器（光电检测器）28

3.2 新型光电探测器的分类30

3.2.1 单行载流子光电探测器30

3.2.2 波导型光探测器31

3.2.3 双吸收层型光探测器32

3.3 光电探测器的工作特性33

3.3.1 量子效率与响应度33

3.3.2 响应速度35

3.3.3 暗电流36

3.3.4 线性响应度36

3.3.5 噪声特性37

参考文献39

第4章 Ⅲ-Ⅴ族光电探测器制备工艺40

4.1 晶体的生长和外延40

4.1.1 晶体的生长40

4.1.2 外延生长技术42

4.1.3 外延层的结构和存在问题43

4.2 薄膜淀积44

4.2.1 热氧化44

4.2.2 射频溅射实现金属化45

4.3 基于光刻与刻蚀的平面加工46

4.3.1 光学曝光技术46

4.3.2 电子束曝光技术48

4.3.3 刻蚀技术49

4.3.4 模型加工技术51

参考文献53

第5章 基于Ⅲ-Ⅴ族光电探测器的解复用光接收器件54

5.1 光电集成技术的发展及其在解复用光接收器件中的应用54

5.2 波分复用系统中的光波分解复用器58

5.2.1 TFF型解复用器58

5.2.2 AWG型解复用器60

5.2.3 FBG型解复用器61

5.3 波分复用系统解复用光接收器件62

5.3.1 波导型光探测器63

5.3.2 基于F-P滤波腔的光探测器65

5.3.3 谐振腔增强型光探测器66

参考文献67

第6章 高性能Ⅲ-Ⅴ族光电探测器70

6.1 基于垂直楔形吸收腔的Si基长波长解复用光接收器件71

6.1.1 器件的基本结构71

6.1.2 理论计算与特性分析71

6.1.3 器件的外延生长和制备75

6.1.4 器件的测试和分析79

6.2 基于锥形吸收腔的Si基长波长解复用光接收器件81

6.2.1 基本结构与理论仿真82

6.2.2 圆锥形微结构的制作工艺87

6.2.3 器件的外延生长与制备88

6.2.4 器件的测试和分析88

6.3 具有平顶陡边光谱响应的Si基长波长集成解复用光探测器90

6.3.1 具有平顶陡边响应特性的Si基长波长集成解复用光探测器的理论分析94

6.3.2 基于BCB树脂的晶片键合技术98

6.3.3 器件的外延生长和制备100

6.3.4 器件的测试和分析104

参考文献106

第7章 高性能Ⅲ-Ⅴ族光电探测器的应用110

7.1 接入光网络110

7.1.1 网络特点110

7.1.2 关键技术111

7.1.3 实例分析116

7.2 动态可重构光网络122

7.2.1 网络特点122

7.2.2 关键技术122

7.2.3 实例分析124

7.3 相干光网络126

7.3.1 网络特点126

7.3.2 关键技术127

7.3.3 实例分析129

参考文献130

第8章 Ⅲ-Ⅴ族光电探测器的未来发展趋势131

8.1 光电探测器的展望131

8.2 新器件与新技术132

8.2.1 单行载流子光探测器133

8.2.2 基于微纳结构集成的Ⅲ-Ⅴ族光探测器135

8.2.3 聚焦离子束加工技术138

8.2.4 软光刻加工技术139

参考文献140