| 摘要 | 第3-6页 |
| ABSTRACT | 第6-10页 |
| 第一章 绪论 | 第13-41页 |
| 1.1 硅基集成光子学研究背景与意义 | 第13-20页 |
| 1.1.1 硅光技术的发展背景 | 第13-18页 |
| 1.1.2 硅光技术的研究意义 | 第18-20页 |
| 1.2 全硅电光调制器的研究现状与面临问题 | 第20-27页 |
| 1.2.1 全硅调制器研究现状 | 第20-26页 |
| 1.2.2 全硅调制器所面临的问题 | 第26-27页 |
| 1.3 全硅探测器的研究现状与面临问题 | 第27-33页 |
| 1.3.1 全硅探测器研究现状 | 第27-32页 |
| 1.3.2 全硅探测器所面临的问题 | 第32-33页 |
| 1.4 全硅调制器与探测器的集成应用 | 第33-39页 |
| 1.4.1 光互联中的发送接收器 | 第33-38页 |
| 1.4.2 全硅集成的优势 | 第38-39页 |
| 1.5 本论文的主要研究工作与创新点 | 第39-41页 |
| 第二章 全硅高阶电光调制器 | 第41-102页 |
| 2.1 调制器各部分设计与仿真 | 第41-69页 |
| 2.1.1 光学部分 | 第41-55页 |
| 2.1.2 电学部分 | 第55-65页 |
| 2.1.3 热光部分 | 第65-69页 |
| 2.2 基本单元测试与分析 | 第69-81页 |
| 2.2.1 p-n结 | 第70-73页 |
| 2.2.2 多模干涉谐振器 | 第73-74页 |
| 2.2.3 行波电极 | 第74-77页 |
| 2.2.4 硅电阻 | 第77-79页 |
| 2.2.5 移相器 | 第79-81页 |
| 2.3 不等臂马赫曾德尔调制器研究 | 第81-92页 |
| 2.3.1 不等臂MZI结构的工作原理 | 第81-83页 |
| 2.3.2 不同速率下OOK信号调制性能测试 | 第83-88页 |
| 2.3.3 不同速率下BPSK信号调制性能测试 | 第88-92页 |
| 2.4 双内嵌马赫曾德尔调制器研究 | 第92-100页 |
| 2.4.1 产生QPSK信号的原理 | 第92-94页 |
| 2.4.2 不同速率下QPSK信号调制性能测试 | 第94-100页 |
| 2.5 本章小结 | 第100-102页 |
| 第三章 全硅光电探测器 | 第102-136页 |
| 3.1 硅波导中的光探测过程 | 第102-103页 |
| 3.2 光能量监控器 | 第103-110页 |
| 3.2.1 p-n结设计 | 第103-105页 |
| 3.2.2 光电流测试结果与分析 | 第105-110页 |
| 3.3 光雪崩探测器 | 第110-119页 |
| 3.3.1 吸收效率提高与低电压雪崩增益设计 | 第110-112页 |
| 3.3.2 雪崩增益测试结果与分析 | 第112-119页 |
| 3.4 光晶体管探测器 | 第119-124页 |
| 3.4.1 光电流在放大区的增益过程 | 第119-121页 |
| 3.4.2 晶体管增益测试结果与分析 | 第121-124页 |
| 3.5 光微盘探测器 | 第124-134页 |
| 3.5.1 自由载流子吸收（FCA）效应抑制机理与实验验证 | 第125-128页 |
| 3.5.2 模式谐振增强探测机理与实验验证 | 第128-134页 |
| 3.6 本章小结 | 第134-136页 |
| 第四章 总结与展望 | 第136-140页 |
| 4.1 全硅电光调制器与光电探测器的总结 | 第136-138页 |
| 4.2 集成硅光技术的未来设想 | 第138-140页 |
| 参考文献 | 第140-151页 |
| 附录：符号与标记 | 第151-153页 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 | 第153-157页 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第157-158页 |
| 致谢 | 第158-161页 |