Koncept integrirane optike iznio je dr. Miller iz Bell Laboratories 1969. godine. Integrirana optika je novi subjekt koji proučava i razvija optičke uređaje i hibridne optičke elektroničke uređaje pomoću integriranih metoda na temelju optoelektronike i mikroelektronike. Teorijska osnova integrirane optike je optika i optoelektronika, koja uključuje optiku vala i informativne optike, nelinearnu optiku, optoelektronike poluvodiča, kristalnu optiku, optiku tankog filma, optiku vođenim valovima, spojeni način i parametrijske interakcije, teorije tankih filmova. Tehnološka osnova uglavnom je tanka filmska tehnologija i tehnologija mikroelektronike. Polje aplikacije integrirane optike vrlo je široko, osim komunikacije optičkih vlakana, tehnologije senziranja optičkih vlakana, optičke obrade informacija, optičkog računalnog i optičkog pohrane, postoje i druga polja, kao što su istraživanja o znanosti o materijalima, optičkih instrumenata, spektralnih istraživanja.
Prvo, integrirane optičke prednosti
1. Usporedba s diskretnim sustavima optičkih uređaja
Diskretni optički uređaj je vrsta optičkog uređaja fiksiranog na velikoj platformi ili optičkoj bazi da bi se stvorio optički sustav. Veličina sustava je na redoslijedu 1M2, a debljina snopa je oko 1 cm. Pored velike veličine, montaža i podešavanje također su teže. Integrirani optički sustav ima sljedeće prednosti:
1. Svjetlosni valovi šire se u optičkim valovodima, a lagani valovi su lako kontrolirati i održavati svoju energiju.
2. Integracija donosi stabilno pozicioniranje. Kao što je gore spomenuto, integrirana optika očekuje da će napraviti nekoliko uređaja na istom supstratu, tako da nema problema sa montažama koji diskretna optika ima, tako da kombinacija može biti stabilna, tako da je i prilagodljivija okolišnim čimbenicima poput vibracije i temperature.
(3) skraćena je veličina i duljina interakcije; Pridružena elektronika također djeluje pri nižim naponima.
4. Gustoća velike snage. Svjetlost koja se prenosi duž valovoda ograničena je na mali lokalni prostor, što rezultira velikom optičkom gustoćom snage, što je lako dostići potrebne pragove rada uređaja i raditi s nelinearnim optičkim efektima.
5. Integrirana optika općenito je integrirana na supstrat na centimetru, koja je malu veličinu i svjetlost u težini.
2. Usporedba s integriranim krugovima
Prednosti optičke integracije mogu se podijeliti u dva aspekta, jedan je zamjena integriranog elektroničkog sustava (integriranog kruga) integriranim optičkim sustavom (integrirani optički krug); Drugi je povezan s optičkim vlaknima i dielektričnom ravninom optičkim valovodom koji vode svjetlosni val umjesto žice ili koaksijalnog kabela za prijenos signala.
U integriranom optičkom putu, optički elementi nastaju na supstratu vafla i povezani optičkim valovodima formiranim unutar ili na površini supstrata. Integrirani optički put, koji integrira optičke elemente na isti supstrat u obliku tankog filma, važan je način za rješavanje minijaturizacije izvornog optičkog sustava i poboljšanje ukupnih performansi. Integrirani uređaj ima prednosti male veličine, stabilnih i pouzdanih performansi, visoke učinkovitosti, male potrošnje energije i jednostavne uporabe.
Općenito, prednosti zamjene integriranih krugova integriranim optičkim krugovima uključuju povećanu širinu pojasa, multipleksiranje podjele valne duljine, multipleks prebacivanje, mali gubitak spajanja, male veličine, laganu težinu, malu potrošnju energije, dobroj serijskoj ekonomiji i visoku pouzdanost. Zbog različitih interakcija između svjetlosti i materije, nove funkcije uređaja mogu se realizirati i korištenjem različitih fizičkih učinaka kao što su fotoelektrični učinak, elektro-optički učinak, akuso-optički učinak, magneto-optički učinak, termo-optički učinak i tako dalje u sastavu integriranog optičkog puta.
2. Istraživanje i primjena integrirane optike
Integrirana optika široko se koristi u različitim područjima kao što su industrija, vojska i ekonomija, ali uglavnom se koristi u sljedećim aspektima:
1. Komunikacija i optičke mreže
Optički integrirani uređaji ključni su hardver za realizaciju optičkih komunikacijskih mreža velike brzine i velikog kapaciteta, uključujući integrirani laserski izvor brzih reakcija, multiplekser podjele guste valne duljine valovoda, integrirani fotodetektor uskogrudnog odziva, pretvarač valne duljine usmjeravanja, optički preklopnik s brzim reakcijama, tako nižeg pristupa valovitim matricama.
2. Fotoničko računalo
Takozvano fotonsko računalo je računalo koje koristi svjetlost kao mjerni medij informacija. Fotoni su bozoni, koji nemaju električni naboj, a svjetlosne grede mogu proći paralelno ili križanje bez utjecaja jedni na druge, što ima urođenu sposobnost velike paralelne obrade. Fotoničko računalo također ima prednosti velikog kapaciteta za pohranu informacija, snažne sposobnosti protiv interferencije, niskih zahtjeva za okolišne uvjete i snažne tolerancije na greške. Najosnovnije funkcionalne komponente fotonskih računala su integrirane optičke sklopke i integrirane optičke logičke komponente.
3. Ostale aplikacije, kao što su optički procesor informacija, optički senzor vlakana, senzor vlakana, optički žiroskop, itd.
Post Vrijeme: lipnja-28-2023