Концептот на интегрирана оптика го изнесе д -р Милер од лабораториите на Бел во 1969 година. Интегрираната оптика е нов предмет кој ги проучува и развива оптички уреди и хибридни оптички електронски уреди системи користејќи интегрирани методи врз основа на оптоелектроника и микроелектроника. Теоретската основа на интегрираната оптика е оптика и оптоелектроника, што вклучува оптика на бранови и оптика на информации, нелинеарна оптика, оптоелектроника на полупроводници, кристална оптика, тенок филм оптика, водени бранови оптика, споен режим и параметарска теорија на интеракција, теми за оптички бранови на тенок филм. Технолошката основа е главно тенок филм технологија и технологија за микроелектроника. Полето за апликација на интегрирана оптика е многу широко, покрај комуникацијата со оптички влакна, технологија за сензори на оптички влакна, обработка на оптички информации, оптички компјутер и оптички складирање, има и други полиња, како што се истражување на науката за материјали, оптички инструменти, спектрално истражување.
Прво, интегрирани оптички предности
1. Споредба со системи за дискретни оптички уреди
Дискретниот оптички уред е еден вид оптички уред фиксиран на голема платформа или оптичка основа за формирање на оптички систем. Големината на системот е по редослед на 1M2, а дебелината на зракот е околу 1 сантиметар. Покрај неговата голема големина, склопувањето и прилагодувањето се исто така потешки. Интегрираниот оптички систем ги има следниве предности:
1. Светлосни бранови се шират во оптички бранови, а светлосните бранови се лесни за контрола и одржување на нивната енергија.
2. Интеграцијата носи стабилно позиционирање. Како што споменавме погоре, Интегрираната оптика очекува да направи неколку уреди на истиот подлога, така што нема проблеми со склопување што ги имаат дискретната оптика, така што комбинацијата може да биде стабилна, така што таа е исто така поприлагодлива за факторите на животната средина, како што се вибрациите и температурата.
(3) Големината на уредот и должината на интеракцијата се скратени; Поврзаната електроника исто така работи на пониски напони.
4. Густина на висока моќност. Светлината што се пренесува по должината на брановодникот е ограничена на мал локален простор, што резултира во висока густина на оптичка моќност, што е лесно да се достигнат потребните прагови на работа на уредот и да се работи со нелинеарни оптички ефекти.
5. Интегрираната оптика е генерално интегрирана на подлогата од сантиметарски размер, што е мала по големина и светлина во тежината.
2. Споредба со интегрирани кола
Предностите на оптичката интеграција можат да се поделат на два аспекта, една е да се замени интегрираниот електронски систем (интегрирано коло) со интегриран оптички систем (интегрирано оптичко коло); Другиот е поврзан со оптичкото влакно и диелектричната рамнина Оптичка бранова вода што го водат светлосен бран наместо жица или коаксијален кабел за пренесување на сигналот.
Во интегрирана оптичка патека, оптичките елементи се формираат на подлогата на нафта и се поврзани со оптички бранови, формирани внатре или на површината на подлогата. Интегрираната оптичка патека, која интегрира оптички елементи на истиот подлога во форма на тенок филм, е важен начин за решавање на минијатуризацијата на оригиналниот оптички систем и подобрување на целокупната изведба. Интегрираниот уред има предности на мала големина, стабилни и сигурни перформанси, висока ефикасност, ниска потрошувачка на енергија и лесна употреба.
Општо, предностите на замена на интегрирани кола со интегрирани оптички кола вклучуваат зголемен опсег на опсег, мултиплексирање на поделба на бранова должина, префрлување на мултиплекс, загуба на мала спојка, мала големина, мала тежина, мала потрошувачка на енергија, добра економија за подготовка на серии и голема сигурност. Поради различните интеракции помеѓу светлината и материјата, функциите на нови уреди исто така можат да се реализираат со употреба на разни физички ефекти како што се фотоелектричен ефект, електро-оптички ефект, акусто-оптички ефект, магнето-оптички ефект, термо-оптички ефект и така натаму во составот на интегрираната оптичка патека.
2. Истражување и примена на интегрирана оптика
Интегрираната оптика е широко користена во различни области, како што се индустријата, воената и економијата, но главно се користи во следниве аспекти:
1. Комуникација и оптички мрежи
Оптичките интегрирани уреди се клучен хардвер за реализирање на мрежни оптички комуникациски мрежи со голема брзина и голем капацитет, вклучувајќи интегриран ласерски извор со голема брзина на реакција, брановодник за решетки на бранови, густа поделба на брановата должина, мултиплекс, интегриран фотоодектор за реакција на тесен опсег, конвертор за рутирање на бранова должина, брза реакција оптички префрлен матрикс, матрикс со ниска загуба, повеќекратна бранова боја, сплитер и така.
2. Фотонски компјутер
Таканаречениот фотонски компјутер е компјутер што користи светлина како медиум за пренос на информации. Фотоните се бозони, кои немаат електрично полнење, а светлосните греди можат да поминат паралелно или вкрстено без да влијаат едни на други, што има вродена можност за одлична паралелна обработка. Фотонскиот компјутер исто така има предности на голем капацитет за складирање на информации, силна способност за анти-мешање, ниски барања за услови на животната средина и силна толеранција на дефекти. Најосновните функционални компоненти на фотонските компјутери се интегрирани оптички прекинувачи и интегрирани компоненти на оптичка логика.
3. Други апликации, како што се процесор за оптички информации, сензор за оптички влакна, сензор за решетки на влакна, жироскоп на оптички влакна, итн.
Време на објавување: јуни-28-2023