光電子積分電路英文解釋翻譯、光電子積分電路的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 optoelectronic integrated circuit
分詞翻譯:
光電子的英語翻譯:
photoelectron
【化】 optical electrons; photoelectron
【醫】 photoelectron
積分電路的英語翻譯:
【計】 intergrator
專業解析
光電子積分電路(英文:Optoelectronic Integrated Circuit, OEIC)是指将光學器件(如激光器、光電探測器)與電子器件(如晶體管、電阻、電容)集成在同一半導體襯底上,實現光信號與電信號相互轉換及處理的微型化功能電路。其核心在于通過半導體工藝将光子學和電子學功能融合,提升系統性能并減小體積。
從術語構成解析:
- 光電子 (Optoelectronic):結合"光學"(Optics)與"電子"(Electronics),指涉及光與電相互轉換的技術領域。例如,激光器将電信號轉換為光信號(電光轉換),光電探測器将光信號轉換為電信號(光電轉換)。
- 積分電路 (Integrated Circuit, IC):指通過半導體制造工藝,将多個電子元器件(晶體管、電阻、電容等)及其互連線集成制作在單一芯片上,形成具有特定功能的電路。
- 光電子積分電路 (OEIC):即上述兩者的結合,強調在單一芯片上集成光電子器件(光源、探測器)和電子電路(放大器、驅動器、邏輯電路等),實現光信號的産生、傳輸、探測、放大及邏輯處理等完整或部分功能。
核心功能與優勢:
- 光電轉換與信號處理一體化:OEIC 的核心價值在于消除了傳統分立光電子系統中光學器件與電子器件之間的物理連接(如金絲鍵合),将兩者單片集成。這顯著減少了寄生電容和電感,提高了電路響應速度和帶寬,降低了功耗和噪聲,同時增強了系統的可靠性和穩定性。
- 微型化與高性能:單片集成大幅縮小了系統尺寸,滿足了高速通信(如光纖通信)、高性能計算、傳感等應用對小型化、低功耗和高速度的嚴苛要求。
典型應用領域:
- 光纖通信系統:用于光發射模塊(集成激光器與驅動電路)和光接收模塊(集成光電探測器與前置放大器),是高速光通信網絡的核心器件。
- 光互連:在芯片間或闆級間替代電互連,提供更高的帶寬和更低的能耗,用于高性能計算機和數據中心。
- 光學傳感:集成光源、探測器和信號處理電路,用于生物傳感、環境監測、成像系統等,提高靈敏度和集成度。
- 光計算與信號處理:探索利用光進行信息處理和計算的新型架構。
引用來源:
- IEEE Photonics Society. Optoelectronic Integrated Circuits. (權威學術組織術語定義)
- Springer Handbook of Electronic and Photonic Materials. Chapter on Optoelectronic Integration. (經典學術參考書)
- OSA (Optica) Publishing. Review Articles on OEIC Technology Development. (光學領域權威期刊綜述)
網絡擴展解釋
光電子積分電路是結合光電子技術與積分電路的複合系統,主要用于對光電轉換後的信號進行累積或波形處理。以下是詳細解釋:
1. 基本構成與原理
- 光電子部分:通常包含光電傳感器(如光電二極管、光敏電阻),将光信號轉換為電信號(電流或電壓)。
- 積分電路部分:由電阻(R)和電容(C)或運算放大器組成,對輸入電信號進行時間積分,輸出電壓與輸入信號的時間積分值成正比。公式表示為:
$$
V{out}(t) = -frac{1}{RC}int{0}^{t} V_{in}(tau) , dtau
$$
其中負號表示反向放大(若使用運算放大器)。
2. 核心功能
- 信號累積:例如在光強測量中,積分電路可累積光電流,得到總光能量或平均強度。
- 波形轉換:将光脈沖信號轉換為斜坡波或三角波,便于後續處理(如模數轉換)。
3. 典型應用場景
- 光通信系統:用于接收端的光信號積分,提高信噪比。
- 光電傳感器:如光譜儀中測量光能量積分值。
- 延時控制:利用RC充放電特性實現光觸發設備的延時啟動。
4. 設計要點
- 時間常數選擇:需滿足 $RC gg T$(T為輸入信號周期),以保證積分效果。
- 噪聲抑制:光電信號通常較弱,需加入濾波或屏蔽設計。
該電路通過光電轉換與模拟積分相結合,實現光信號的精确量化處理,是光電子系統中信號調理的關鍵模塊。如需更具體的電路設計案例,可進一步查閱光電子或模拟電路專業文獻。
分類
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