Pojęcie zintegrowanej optyki zostały przedstawione przez dr Miller z Bell Laboratories w 1969 r. Zintegrowane optyki to nowy temat, który bada i opracowuje urządzenia optyczne i hybrydowe systemy urządzeń elektronicznych z wykorzystaniem zintegrowanych metod na podstawie optoelektroniki i mikroelektroniki. Teoretycznymi podstawami zintegrowanej optyki jest optyka i optoelektronika, obejmująca optykę falową i optykę informacyjną, optykę nieliniową, półprzewodnik optoelektroniki, optyka kryształowa, optyka cienkiej filmu, optyka fali przewodniej, tryb sprzężonego i parametryczne teorię interakcji parametrycznych. Podstawą technologiczną jest głównie technologia cienkiej folii i technologia mikroelektroniki. Pole zastosowania zintegrowanej optyki jest bardzo szerokie, oprócz komunikacji światłowodowej, technologii wykrywania światłowodowego, przetwarzania informacji optycznej, komputera optycznego i magazynu optycznego, istnieją inne dziedziny, takie jak badania naukowe, instrumenty optyczne, badania spektralne.
Po pierwsze, zintegrowane zalety optyczne
1. Porównanie z dyskretnymi systemami urządzeń optycznych
Dyskretne urządzenie optyczne to rodzaj urządzenia optycznego ustalonego na dużej platformie lub podstawie optycznej w celu utworzenia systemu optycznego. Rozmiar systemu jest rzędu 1M2, a grubość wiązki wynosi około 1 cm. Oprócz dużego rozmiaru montaż i regulacja są również trudniejsze. Zintegrowany system optyczny ma następujące zalety:
1. Fale światła propagują się w falownikach optycznych, a fale światła są łatwe do kontrolowania i utrzymywania energii.
2. Integracja zapewnia stabilne pozycjonowanie. Jak wspomniano powyżej, zintegrowana optyka spodziewa się stworzyć kilka urządzeń na tym samym podłożu, więc nie ma problemów z montażem, które mają dyskretne optyka, dzięki czemu kombinacja może być stabilna, dzięki czemu można ją również bardziej dostosować do czynników środowiskowych, takich jak wibracje i temperatura.
(3) rozmiar urządzenia i długość interakcji są skrócone; Powiązana elektronika działa również przy niższych napięciach.
4. Wysoka gęstość mocy. Światło przesyłane wzdłuż falowodu ogranicza się do małej przestrzeni lokalnej, co powoduje wysoką gęstość mocy optycznej, co jest łatwe do osiągnięcia niezbędnych progów operacyjnych urządzenia i pracuje z nieliniowymi efektami optycznymi.
5. Zintegrowane optyki są ogólnie zintegrowane z podłożem w skali centymetra, który ma niewielki rozmiar i lekka.
2. Porównanie z obwodami zintegrowanymi
Zalety integracji optycznej można podzielić na dwa aspekty, jeden polega na zastąpieniu zintegrowanego układu elektronicznego (obwód zintegrowany) zintegrowanym układem optycznym (zintegrowany obwód optyczny); Drugi jest związany z światłowodem i płaszczyzną dielektryczną optycznym falowcem, które prowadzą falę światła zamiast przewodu lub kabla koncentrycznego do transmisji sygnału.
Na zintegrowanej ścieżce optycznej elementy optyczne są tworzone na podłożu opłatek i połączone falowkami optycznymi utworzonymi wewnątrz lub na powierzchni podłoża. Zintegrowana ścieżka optyczna, która integruje elementy optyczne na tym samym podłożu w postaci cienkiej warstwy, jest ważnym sposobem rozwiązania miniaturyzacji oryginalnego układu optycznego i poprawy ogólnej wydajności. Zintegrowane urządzenie ma zalety małych rozmiarów, stabilnej i niezawodnej wydajności, wysokiej wydajności, niskiego zużycia energii i łatwego użytkowania.
Ogólnie rzecz biorąc, zalety zastępowania zintegrowanych obwodów zintegrowanymi obwodami optycznymi obejmują zwiększoną przepustowość, multipleksowanie podziału fali, przełączanie multipleksowe, małe utrata sprzęgania, niewielki rozmiar, lekka waga, niskie zużycie energii, dobrą ekonomię przygotowania partii i wysoką niezawodność. Ze względu na różne interakcje między światłem a materią można również zrealizować nowe funkcje urządzeń, stosując różne efekty fizyczne, takie jak efekt fotoelektryczny, efekt elektrooptyczny, efekt akustyczny, efekt magnetooptyczny, efekt termooptyczny i tak dalej w składzie zintegrowanej ścieżki optycznej.
2. Badania i zastosowanie zintegrowanej optyki
Zintegrowana optyka jest szeroko stosowana w różnych dziedzinach, takich jak przemysł, wojsko i gospodarka, ale jest stosowana głównie w następujących aspektach:
1. Sieci komunikacyjne i optyczne
Optyczne zintegrowane urządzenia są kluczowym sprzętem do realizacji sieci komunikacyjnych o dużej prędkości i dużej pojemności, w tym zintegrowane źródło laserowe zintegrowane zintegrowane reakcję, multiplekser multipleksów fali wąsko -bandowej, zintegrowany komputera z rozdzieleniem rozdzielczości wiązki ważeni wielokrotnego dostępu do wielokrotnego przełączania.
2. Komputer fotoniczny
Tak zwany komputer fotonowy to komputer, który wykorzystuje światło jako medium transmisji informacji. Fotony to bozony, które nie mają ładunku elektrycznego, a wiązki światła mogą przechodzić równolegle lub krzyż bez wpływu na siebie, co ma wrodzoną zdolność wielkiego równoległego przetwarzania. Komputer fotoniczny ma również zalety dużej zdolności przechowywania informacji, silnej zdolności przeciw interferencji, niskich wymagań dotyczących warunków środowiskowych i silnej tolerancji na zwłoki. Najbardziej podstawowymi elementami funkcjonalnymi komputerów fotonicznych są zintegrowane przełączniki optyczne i zintegrowane komponenty logiczne.
3. Inne zastosowania, takie jak procesor informacji optyczny, czujnik światłowodowy, czujnik siatki światłowodowej, żyroskop światłowodowy itp.
Czas po: 28-2023