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| 編輯推薦： |
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《基于硅基集成的射频光子前端技术研究》针对射频光子前端研究中的关键问题：基于硅基集成的高精细信号处理单元及宽带可调谐射频变频单元进行了深入的研究，然后基于硅基集成技术对多波段可调谐的射频光子前端系统进行研究，并终实现了射频光子前端的单片集成。《基于硅基集成的射频光子前端技术研究》可供高校和科研院所光电与微电子等专业的师生及相关的研究人员阅读参考。
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| 內容簡介： |
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射频/微波光子前端具有在全波段范围内实现宽带、多波段可调谐与可重构信号处理能力，及可预见大动态范围和抗电磁干扰等优势，未来其在雷达、软件无线电和宽带泛在无线接入与感知等方面有重要应用。《基于硅基集成的射频光子前端技术研究》针对射频光子前端研究中的关键问题：基于硅基集成的高精细信号处理单元以及宽带可调谐射频变频单元进行了深入的研究，然后基于硅基集成技术对多波段可调谐的射频光子前端系统进行研究，并终实现射频光子前端的单片集成。
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| 關於作者： |
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于鸿晨，男，2016年7月获清华大学电子科学与技术博士学位，2011年7月获清华大学电子工程系学士学位。共发表学术论文30余篇，其中1作SCI8篇，国际会议1作9篇，以及2作文章若干，共引用约100次。博士期间完成国内首个基于硅基集成的微波光子收发机样品，并完成相应性能测试，达到国际领先水平；完成达到国际领先水平的宽带可调谐、高精细度的微波光子处理单元；完成基于光电振荡器的宽带变频单元；在领域著名期刊OE、OL、JLT、PR等以及国际会议OFC等上报道研究成果。
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| 目錄：
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第1章绪论
1.1引言
1.2硅基集成射频光子前端技术发展
1.2.1射频光子前端技术研究现状
1.2.2技术难点及研究现状
1.3研究目的及意义
1.4主要研究内容和结构安排
第2章集成FIR模拟信号处理单元原理及设计技术研究
2.1引论
2.2集成FIR模拟信号处理单元设计
2.3基于SOI的级联MZI滤波单元
2.3.1基于级联MZI的滤波单元设计及仿真
2.3.2基于SOI波导的MZI滤波器加工及测试
平台系统
2.3.3基于SOI波导的MZI滤波器实验及结果讨论
2.4基于氮化硅的级联MZI滤波单元
2.4.1基于氮化硅的级联MZI滤波单元的设计及仿真
2.4.2滤波器加工与测试
2.5小结
第3章集成IIR模拟信号处理器原理及设计技术研究
3.1引论
3.2集成IIR模拟信号处理单元设计
3.3基于单微环的微波光子模拟处理器的设计
3.4基于类电磁致透明效应增强的IIR滤波器
3.4.1EIT增强效应介绍
3.4.2基于SOI的EIT增强效应的滤波器的设计、加工
及测试
3.4.3基于氮化硅的EIT增强效应的滤波器的设计、
加工及测试
3.4.4基于类EIT效应增强的滤波器实验结果分析
3.5小结
第4章基于光子辅助的射频变频技术研究
4.1引论
4.2基于光子辅助的射频变频技术原理
4.2.1光电振荡器原理
4.2.2基于光电振荡器的射频变频系统结构与原理
4.3基于光子辅助的射频下变频及实验
4.3.1光电振荡器实验测试
4.3.2基于光电振荡器的射频变频测试
4.3.3实验结果与分析
4.4基于光电振荡器的射频光子前端
4.4.1系统结构与原理
4.4.2基于光电振荡器的射频光子前端实验结果及分析
4.5小结
第5章全波段射频光子前端技术研究
5.1引论
5.2全波段可调谐射频光子前端
5.2.1系统结构及工作原理
5.2.2全波段射频光子前端实验结果与分析
5.3U波段射频光子前端
5.3.1系统结构及工作原理
5.3.2U波段的射频光子前端实验结果及分析
5.3.3基于双峰滤波的载波抑制射频光子前端
5.4小结
第6章集成射频光子前端芯片
6.1引论
6.2硅基集成频率综合器
6.2.1工作原理
6.2.2仿真及实验结果与分析
6.3硅基集成发射机
6.4硅基集成接收机
6.4.1工作原理
6.4.2实验结果与分析
6.5小结
第7章结论
参考文献
在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢
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| 內容試閱：
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导师序言
本书是于鸿晨的博士学位论文。本书要探讨研究的问题是基于硅基集成的射频光子前端技术，
书中透彻分析了为什么要研究射频光子前端？射频光子前端中有哪些技术待突破？关键技术的主流研究方向有哪些？基于硅基集成的技术有哪些好处？
射频/微波前端作为无线设备中基本的硬件功能模块，广泛应用于无线通信、卫星通信、雷达和电子侦察等民用与军用设备，它的性能很大程度上决定了接收机的性能。随着应用技术的发展，
移动互联网、卫星组网和宽带相控阵一体化雷达等对射频/微波前端提出了更高的要求——多波段且向毫米波波段扩展、可重构等，同时也显示了其更广阔的应用前景。但现有的电子器件难以灵活支撑从几吉赫兹到几十吉赫兹的信号处理范围，同时前端的动态范围也成为限制无线系统性能进一步提高的重要因素之一。本书
探索以新型光电混合
方式解决上述问题，利用微波光子技术在光域上对微波信号进行处理，具有潜在的宽带、多波段可调谐与可重构及抗电磁干扰等优势。作为微波通信和信号处理设备中的关键部件，微波光子前端技术如果可以获得突破，将在功能与性能两方面促使微波通信与处理设备升级换代，因此受到国内外研究者的高度重视。近年来，美国
国防部高级研究计划局及美国国家自然科学基金会等都推出了与微波光子技术相关的一系列研究课题，涵盖了信号产生、处理等各个功能单元的关键技术。目前，各个项目均已取得一系列成果，但研究方案多基于分立器件实现，器件尺寸大、鲁棒性差，尚未见到有关集成的微波光子前端的报道，离实用尚有较大的距离。
随着光子集成技术的逐步成熟，美国和欧洲的研究者各自在相关科研计划的支持下开始从事微波光子器件与功能模块的集成化研究。其中引人注目的是硅光子集成技术，为光通信、高性能计算、光传感及片上光互联等领域提供了详尽的技术解决方案。硅基光子技术的快速发展也催生了相对于其他工艺更为成熟的代工厂，从而使硅光子技术向商业应用迈进了一大步，为光子集成技术的实际应用铺平了道路。因此，具有小体积、高可靠性与低成本的微波光子集成系统是满足微波光子学应用的重要手段，微波光子学研究正在向这一新方向聚集。
2013年开始，清华大学宽带光网络实验室针对硅基集成光子前端技术展开了深入的研究，实现了基于硅基集成的微波信号处理单元芯片，其研究水平处于国际领先水平，且集成更多功能的光子前端芯片研究工作也在开展中。
本书详细地展示了本课题组在硅基集成射频光子前端的研究进展，包括基于硅基集成的高精细度、可调谐的信号处理单元，宽带可调谐的变频技术，全波段（覆盖L波段到W波段）可调谐的射频光子前端，以及基于硅基集成的单片集成射频光子前端。
清华大学研制的首个单片集成的射频光子前端芯片已经受到国内外的关注，极大地推动了微波光子技术在光子雷达、微波拉远等场景的应用。
硅基光子学是清华大学宽带光网络实验室2010年开展的研究领域，主要的研究方向包括基于硅基集成的高精细度可调谐信号处理、宽带可调谐激光器、微波光子前端等。近年来已经在该领域发表论文若干
篇，国际会议邀稿多次，并在Springer出版了硅基集成的相应成果。
国家重点基础研究发展计划项目（“973计划”，
2012CB315703）、国家自然科学基金项目（61120106001， 61271134， 61090391，
61771285）对以上研究工作提供了资助，特此感谢。
陈明华
清华大学电子工程系
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