研究目的
研究制造工艺变化对无源硅光子器件和互连的影响，并为此开发一种计算高效且精确的自下而上方法。
研究成果
所提出的自下而上方法在计算上高效且准确，适用于研究制造工艺变化对无源硅光子器件和互连的影响。该方法能够在工艺变化条件下评估大规模硅光子集成电路，而采用耗时的数值模拟则不可行。
研究不足
该研究仅考虑被动硅光子器件和互连，未计入有源器件或SPI中的其他类型噪声。
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适用于汽车LED驱动器的高性能兆赫兹频率谐振直流-直流转换器
DOI：10.1109/TPEL.2020.2974970
期刊：IEEE Transactions on Power Electronics
出版年份：2020
更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要：
硅光互连（SPI）是多处理器片上系统（MPSoCs）中高功耗、低带宽金属互连的一种极具吸引力的替代方案。当采用SPI进行基于波分复用（WDM）的应用时，必须精确校准不同光子器件（如光开关）的中心波长以实现可靠通信。然而SPI对制造非均匀性（即制造工艺变异）敏感，这会导致器件间波长失配，进而造成SPI性能下降。本研究提出了一种计算高效且精确的自下而上方法，用于研究制造工艺变异对无源硅光器件及互连的影响。我们首先在组件层面（即条形波导）建模工艺变异影响，随后在器件层面（即上下路滤波器和光开关），最后在系统层面（即基于WDM的无源SPI）。通过数值模拟不仅评估了本方法的准确性，还展示了其卓越的计算效率。此外，本研究包含多个相同微环的设计、制造与分析，以验证硅光子制造中的工艺变异现象。所提方法的高效性使其能应用于MPSoCs中的大规模无源SPI——这类场景若采用耗时的数值模拟将不可行。
作者：
Mahdi Nikdast，Gabriela Nicolescu，Jelena Trajkovic，Odile Liboiron-Ladouceur
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