随着大规模红外焦平面阵列探测器应用的日益广泛，用户对其有效像元率指标提出了越来越高的要求。分析了有效像元率提升的难点。通过优化基于垂直布里奇曼法的衬底生长以及表面加工等工艺，提高了液相外延材料质量，获得了低缺陷中波碲镉汞薄膜外延材料；通过开发碲镉汞探测器背面平坦化工艺和优化探测器与读出电路倒装互连工艺，提高了成品率。最终提升了有效像元率指标(大于998%)，获得了良好的效果。
有效像元率 红外焦平面阵列 液相外延 倒装互连 effective pixel rate infrared focal plane array liquid-phase epitaxy flip-chip interconnection
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津 300072
2 珠海光库科技股份有限公司，广东 珠海 519080
基于薄膜铌酸锂干法刻蚀工艺不能获得高垂直度截面的特点，设计了一种基于折射率相近的填充材料作为模斑转换结构。所设计结构可兼容不同尺寸的输出光斑且整体结构的转换效率大于-0.28 dB。所提方案避免了薄膜铌酸锂干法刻蚀后的大倾角断面直接作为耦合端面时性能低的劣势，可提升薄膜铌酸锂电光调制器件在片上集成激光芯片的性能。三维模拟结果显示该结构对工艺误差不敏感、加工可行性高，为减小集成器件体积、降低成本及高密度集成提供可行方案。
薄膜 铌酸锂 片上集成 倒装焊 模斑转换 光学学报
2023, 43(23): 2331001
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国电子科技集团公司第二研究所, 山西 太原 030024
3 吉林江机特种工业有限公司, 吉林 吉林 132000
针对国内红外焦平面倒装焊机对高精度光学对位系统的迫切需求，对光学对位系统进行了设计及验证，并对该系统用到的平行调整、光学对位及坐标系误差补偿算法进行研究。文章首先对倒装焊接光学对位工艺进行分析；然后对平行性调整及光学对位算法进行介绍，并根据光学对位系统测试流程，提出更加合理的误差补偿算法；最后，以上述算法为理论依据，设计光学对位系统，其包括准直系统、显微成像系统和激光测距三部分。所设计的光学系统可实现平行性粗调，特征点识别及平行性精调功能。试验结果表明，准直系统准直效果较好，显微成像系统分辨率高，成像质量较好，激光测距系统的测距精度为0.084 μm。设计的高精度光学对位系统解决了国内红外焦平面倒装焊机对高精度光学对位系统的迫切需求，已经在国内某型号的倒装焊机中得到应用，对于提高国产高端集成电路的自主研发和生产能力具有非常重要的意义。
红外焦平面倒装焊机 光学对位系统 平行调整 激光测距 infrared focal plane flip chip bonder optical alignment system parallel adjustment laser ranging
1 福州大学 物理与信息工程学院，福建 福州 350108
2 中国福建光电信息科学与技术创新实验室，福建 福州 350108
3 晋江市博感电子科技有限公司，福建 泉州 362200
4 西安交通大学 电子信息学部，陕西 西安 710049
本文设计并制备了一款分辨率为1 920×1 080的氮化镓基Micro-LED芯片。采用单次ICP（Inductively Coupled Plasma）刻蚀的方法完成电流扩展层的图案化和台面刻蚀，实现了电流扩展层和台面的自对准。同时，在制作过程中用HMDS（Hexamethyldisiloxane）提高光刻胶附着力，从根本上提高小尺寸台面刻蚀的一致性和完整性。此外，通过垫高N型电极解决了传统倒装芯片中P型电极和N型电极不等高的问题，有利于显示芯片与驱动芯片的键合。该芯片尺寸为17.78 mm（0.7 in），发光单元尺寸为6 μm，像素周期为8 μm，像素密度达到3 129 PPI。I-V测试数据表明，所制备的Micro-LED的开启电压仅为3.5 V。
Micro-LED 高分辨率 倒装芯片 刻蚀 Micro-LED high resolution flip-chip etch
重庆邮电大学 光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室, 重庆 400065
为了解决串行抵消(Successive Cancellation, SC)译码算法在中短码长情况下译码性能不佳的问题, 在SC译码算法的基础上增加路径列表和比特翻转方法得到一种改进的串行抵消列表翻转(Successive Cancellation List Flip, SCLF)译码算法。该算法利用比特翻转构建最不可靠的信息位集合, 称为翻转集合(Flipping Set, FS), 同时提出一种新的度量法则来缩小FS的范围、提高FS的准确率。仿真结果表明, 随着信噪比的增大, 所提出的SCLF译码算法误块率(Block Error Rate, BLER)有较大提升, 当BLER为10-3时, SCLF(码长N=256,列表大小L=8)译码算法的增益比SC(N=256)译码算法提升了0.55dB; 当BLER为10-4时, SCLF(N=256,L=8)译码算法的增益比CA-SCL(N=256,L=8)译码算法提升了0.22dB; 当BLER为10-5时, SCLF(N=256,L=16)译码算法的增益比CA-SCL(N=256,L=16)译码算法提升了0.17dB。
极化码 比特翻转 串行抵消列表翻转 翻转集合 polar codes bit-flipping successive cancellation list flip flipping set
1 Deptartment of Electronics and Communication Engineering, Indian Institute of Information Technology (IIIT) Ranchi, Ranchi 834010, India
2 Department of Electronics and Communication Engineering, National Institute of Technology (NIT) Jamshedpur, Jamshedpur 831014, India
3 Department of Electronics and Communication Engineering, National Institute of Technology (NIT) Rourkela, Rourkela 769008, India
4 Department of Electrical Engineering, National Institute of Technology (NIT) Jamshedpur, Jamshedpur 831014, India
Frontiers of Optoelectronics
2021, 14(3): 365–373
1 河北经贸大学信息技术学院，河北 石家庄 050061
2 北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室，北京 100876
针对可见光通信（VLC）中的翻转/单极性正交频分复用（Flip/U-OFDM）系统，提出了对偶最大似然（ML）接收机。对偶ML在时域对Flip/U-OFDM部分信号进行置0操作，可获得一些信噪比（SNR）增益。并且对偶ML是一种简单的信号处理方法，不会增加接收机的复杂度。仿真结果表明：在加性高斯白噪声（AWGN）信道下，对偶ML接收机可提升约2 dB的SNR增益；在限幅信道和发光二极管（LED）非线性信道下，对偶ML接收机可以获得2 dB~3 dB的增益。
光通信 可见光通信 翻转/单极性正交频分复用 解调 对偶最大似然 激光与光电子学进展
2021, 58(23): 2306008
重庆邮电大学 通信与信息工程学院，重庆 400065
极化码是世界上唯一被证明香农门限可达的编码方案。由于连续消除(SC)译码的串行特性导致时延很高，于是置信传播(BP)译码因其具有更高的吞吐量而受到了更多关注。由于BP译码性能不如SC译码，于是将比特翻转（BF）译码应用于BP中。针对当前BP BF(BPF)译码中出现的翻转集构建不准确的问题，文章提出了一种新的误码率BPF译码算法用于构建翻转集，并提出了粗翻转集和精翻转集的概念。文章通过方差能够体现数据稳定性的特点构建了粗翻转集，再通过误码率的差值大小来缩小翻转集的范围，即精翻转集。研究结果表明，文章所提算法优于目前最优的BP、增强型BPF (EBPF)和对数似然比BPF(BPF-LLR)等译码算法，同时，该算法迭代次数相比其他翻转译码算法有明显降低。
极化码 置信传播译码 比特翻转 翻转集 Polar codes BP decoding BF flip set
湖南科技大学信息与电气工程学院, 湖南 湘潭 411201
提出了一种新的基于快速哈特莱变换(FHT)的翻转光正交频分复用(OFDM)方案(Flip-FHT)。快速哈特莱变换为实三角变换,当用其处理傅里叶变换时,输入信号不需要厄米对称性。同时,与传统的基于快速傅里叶变换(FFT)的非对称限幅光OFDM(ACO-OFDM)中只有奇数子载波携带信息符号不同,该方案由于翻转了实双极信号的负数部分,使得偶数子载波也可以携带信息符号,故该方案适用于强度调制/直接检测(IM/DD)光无线通信(OWC)系统。与ACO-OFDM相比,Flip-FHT的频谱效率提高了1倍,计算复杂度在接收端降低了50%。仿真结果表明,与采用4QAM和16QAM(正交幅度调制)的ACO-OFDM相比,采用BPSK(二进制相移键控)和4PAM(脉冲幅度调制)的Flip-FHT可以在系统结构更简单、星座尺寸更小的情况下获得相同的性能。
光通信 翻转FHT 哈特莱变换 厄米对称性 非对称限幅光OFDM 强度调制/直接检测 光学学报
2021, 41(19): 1906002
