Integreeritud optika kontseptsiooni esitas 1969. aastal Bell Laboratories dr Miller. Integreeritud optika on uus teema, mis uurib ja arendab optilisi seadmeid ja hübriidset optilisi elektroonilisi seadmesüsteeme, kasutades integreeritud meetodeid optoelektroonika ja mikroelektroonika alusel. Integreeritud optika teoreetiline alus on optika ja optoelektroonika, mis hõlmab laineoptikat ja infooptikat, mittelineaarset optikat, pooljuhtide optoelektroonikat, kristalloptikat, õhukest kileoptikat, juhendatud laineoptikat, ühendatud režiimi ja parameetrilist interaktsiooni teooriat, õhukese kile optiliste lainete seadmeid ja süsteeme. Tehnoloogiline alus on peamiselt õhuke kiletehnoloogia ja mikroelektroonika tehnoloogia. Integreeritud optika rakendusvaldkond on lisaks optilisele kiudainete kommunikatsioonile, optilisele kiudainetehnoloogiale, optilisele teabe töötlemisele, optilisele arvutile ja optilisele salvestusruumile ka väga lai, on ka muid valdkondi, näiteks Material Science Research, Optical Instruments, Spectral Research.
Esiteks integreeritud optilised eelised
1. Võrdlus diskreetsete optiliste seadmesüsteemidega
Diskreetne optiline seade on optilise süsteemi või optilise aluse fikseeritud optilise seadme tüüp optilise süsteemi moodustamiseks. Süsteemi suurus on järjekorras 1m2 ja tala paksus on umbes 1 cm. Lisaks suurele suurusele on keerulisem ka kokkupanek ja kohandamine. Integreeritud optilisel süsteemil on järgmised eelised:
1. valgulained levivad optilistes lainejuhtides ja kergete laineid on lihtne oma energiat juhtida ja hooldada.
2. integratsioon toob stabiilse positsioneerimise. Nagu eespool mainitud, loodab integreeritud optika valmistada sama substraadi jaoks mitu seadet, nii et pole mingeid diskreetseid optikaid, nii et kombinatsioon võib olla stabiilne, nii et see on ka keskkonnategurite suhtes kohandatav, nagu vibratsioon ja temperatuur.
(3) seadme suurus ja interaktsiooni pikkus lühendatakse; Seotud elektroonika töötab ka alumistel pingetel.
4. suure võimsusega tihedus. Lainejuhi ääres edastatav valgus piirdub väikese kohaliku ruumiga, mille tulemuseks on kõrge optiline võimsustihedus, millele on lihtne saavutada vajalike seadmete töölävede ja töötada mittelineaarsete optiliste efektidega.
5. Integreeritud optika on üldiselt integreeritud sentimeetrilisele substraadile, mille suurus on väike ja kerge.
2. Võrdlus integreeritud vooluringidega
Optilise integreerimise eelised võib jagada kaheks aspektiks, võib asendada integreeritud elektrooniline süsteem (integreeritud vooluring) integreeritud optilise süsteemiga (integreeritud optiline vooluring); Teine on seotud optilise kiu ja dielektrilise tasapinnaga optilise lainejuhiga, mis juhendab signaali edastamiseks traadi või koaksiaalkaabli asemel kerge laine.
Integreeritud optilisel teel moodustatakse optilised elemendid vahvlisubstraadil ja ühendatakse substraadi sees või pinnal moodustatud optiliste lainejuhtidega. Integreeritud optiline tee, mis integreerib optilised elemendid õhukese kile kujul samale substraadile, on oluline viis algse optilise süsteemi miniaturiseerumise lahendamiseks ja üldise jõudluse parandamiseks. Integreeritud seadmel on eelised väikesed, stabiilsed ja usaldusväärsed jõudlus, kõrge efektiivsus, väike energiatarve ja hõlpsasti kasutamine.
Üldiselt hõlmavad integreeritud vooluahelate asendamise eelised integreeritud optiliste vooluahelatega suurenenud ribalaiust, lainepikkuse jaotuse multipleksimine, multiplekslüliti, väikese ühendusekaotus, väike suurus, kerge kaal, väike energiatarve, hea partii ettevalmistamise majandus ja kõrge usaldusväärsus. Valguse ja ainete erinevate interaktsioonide tõttu saab uute seadme funktsioone realiseerida ka mitmesuguste füüsikaliste efektide, näiteks fotoelektrilise efekti, elektro-optilise efekti, akusti-optilise efekti, magneto-optilise efekti, termo-optilise efekti ja nii integreeritud optilise tee koostises.
2. integreeritud optika uurimine ja rakendamine
Integreeritud optikat kasutatakse laialdaselt erinevates valdkondades, näiteks tööstuses, sõjalises ja majanduses, kuid seda kasutatakse peamiselt järgmistes aspektides:
1. suhtlus- ja optilised võrgud
Optilised integreeritud seadmed on peamine riistvara, et realiseerida kiireid ja suuri mahutavusi optilisi kommunikatsioonivõrke, sealhulgas kiire reageerimisega integreeritud laserallikas, lainejuhi massiivi tihe lainepikkusega jagamise multiplekser, kitsaribade vastuse integreeritud fotodetektor, marsruutimislaine muundur, kiire vastus optiline lülitusmaatriks, madala kaduga juurdepääsuga lainetegur ja nii.
2. POTOONIAATE
Nn footoniarvuti on arvuti, mis kasutab teabe edastusvahendina valgust. Footonitel on bosonid, millel puudub elektrilaeng, ja kerged talad võivad mööduda paralleelselt või ristumata üksteist mõjutamata, millel on kaasasündinud võime suure paralleelse töötlemise võime. Fotoonilisel arvutil on ka eelised suure teabe salvestamise mahutavuse, tugeva sekkumisvastase võime, madalad keskkonnatingimuste nõuded ja tugev rikketaluvus. Fotooniliste arvutite kõige põhilisemad funktsionaalsed komponendid on integreeritud optilised lülitid ja integreeritud optilised loogikakomponendid.
3. Muud rakendused, näiteks optiline teabeprotsessor, kiudoptiline andur, kiudude andur, kiudoptiline güroskoop jne.
Postiaeg:-28-2023