Konseptet med integrert optikk ble fremmet av Dr. Miller fra Bell Laboratories i 1969. Integrert optikk er et nytt emne som studerer og utvikler optiske enheter og hybrid optiske elektroniske enhetssystemer ved bruk av integrerte metoder på grunnlag av optoelektronikk og mikroelektronikk. Det teoretiske grunnlaget for integrert optikk er optikk og optoelektronikk, som involverer bølgeoptikk og informasjonsoptikk, ikke -lineær optikk, halvlederoptoelektronikk, krystalloptikk, tynnfilm optikk, guidet bølgeoptikk, koblet modus og parametrisk interaksjonsteori, tynnfilm optisk bølgeluide og systemer. Det teknologiske grunnlaget er hovedsakelig tynnfilmteknologi og mikroelektronikkteknologi. Applikasjonsfeltet for integrert optikk er veldig bredt, i tillegg til optisk fiberkommunikasjon, optisk fibersenseringsteknologi, optisk informasjonsbehandling, optisk datamaskin og optisk lagring, er det andre felt, som materialvitenskapelig forskning, optiske instrumenter, spektral forskning.
For det første integrerte optiske fordeler
1. Sammenligning med diskrete optiske enhetssystemer
Diskret optisk enhet er en type optisk enhet festet på en stor plattform eller optisk base for å danne et optisk system. Størrelsen på systemet er i størrelsesorden 1m2, og strålens tykkelse er omtrent 1 cm. I tillegg til dens store størrelse, er montering og justering også vanskeligere. Det integrerte optiske systemet har følgende fordeler:
1. Lette bølger forplanter seg i optiske bølgeledere, og lysbølger er enkle å kontrollere og opprettholde energien.
2. Integrering gir stabil posisjonering. Som nevnt ovenfor, forventer integrert optikk å lage flere enheter på samme underlag, så det er ingen monteringsproblemer som diskrete optikk har, slik at kombinasjonen kan være stabil, slik at den også er mer tilpasningsdyktig til miljøfaktorer som vibrasjon og temperatur.
(3) enhetsstørrelsen og interaksjonslengden er forkortet; Den tilhørende elektronikken fungerer også ved lavere spenninger.
4. Høy effekttetthet. Lyset som overføres langs bølgelederen er begrenset til et lite lokalt rom, noe som resulterer i en høy optisk krafttetthet, noe som er enkelt å nå de nødvendige driftsgrenser og arbeid med ikke -lineære optiske effekter.
5. Integrert optikk er generelt integrert i et centimeter-skala underlag, som er liten i størrelse og lett i vekt.
2. Sammenligning med integrerte kretsløp
Fordelene med optisk integrasjon kan deles inn i to aspekter, en er å erstatte det integrerte elektroniske systemet (integrert krets) med det integrerte optiske systemet (integrert optisk krets); Den andre er relatert til den optiske fiber og dielektriske plan optisk bølgeleder som leder lysbølgen i stedet for ledning eller koaksialkabel for å overføre signalet.
I en integrert optisk bane dannes de optiske elementene på et skivesubstrat og forbundet med optiske bølgeledere som er dannet inne eller på overflaten av underlaget. Den integrerte optiske banen, som integrerer optiske elementer på det samme underlaget i form av tynn film, er en viktig måte å løse miniatyriseringen av det opprinnelige optiske systemet og forbedre den generelle ytelsen. Den integrerte enheten har fordelene med liten størrelse, stabil og pålitelig ytelse, høy effektivitet, lite strømforbruk og enkel bruk.
Generelt inkluderer fordelene ved å erstatte integrerte kretsløp med integrerte optiske kretser økt båndbredde, multiplexing av bølgelengde, multiplexbryter, lite koblingstap, liten størrelse, lett vekt, lavt strømforbruk, god batchforberedelsesøkonomi og høy pålitelighet. På grunn av de forskjellige interaksjonene mellom lys og materie, kan nye enhetsfunksjoner også realiseres ved å bruke forskjellige fysiske effekter som fotoelektrisk effekt, elektrooptisk effekt, akusto-optisk effekt, magneto-optisk effekt, termo-optisk effekt og så videre i sammensetningen av den integrerte optiske banen.
2. Forskning og anvendelse av integrert optikk
Integrert optikk er mye brukt på forskjellige felt som industri, militær og økonomi, men det brukes hovedsakelig i følgende aspekter:
1. Kommunikasjon og optiske nettverk
Optiske integrerte enheter er den viktigste maskinvaren for å realisere optiske kommunikasjonsnettverk med høy kapasitet, inkludert integrert laserkilde med høy hastighet, bølgeleder gitter-array tett bølgelengde divisjon multiplexer, smalbåndsrespons integrert fotodetektor, ruting bølgelengde-omformer, hurtigrespons optisk byttematrise, lavt tap multiple coptycet waveguide bjelke bjelke bjelke bjelke bjelke-bjelken.
2. Fotonisk datamaskin
Den såkalte Photon-datamaskinen er en datamaskin som bruker lys som overføringsmedium for informasjon. Fotoner er bosoner, som ikke har noen elektrisk ladning, og lysstråler kan passere parallelt eller kryss uten å påvirke hverandre, noe som har den medfødte evnen til stor parallell prosessering. Photonic Computer har også fordelene med stor informasjonslagringskapasitet, sterk anti-interferensevne, lave krav til miljøforhold og sterk feiltoleranse. De mest grunnleggende funksjonelle komponentene i fotoniske datamaskiner er integrerte optiske brytere og integrerte optiske logiske komponenter.
3. Andre applikasjoner, for eksempel optisk informasjonsprosessor, fiberoptisk sensor, fibergittersensor, fiberoptisk gyroskop, etc.
Post Time: Jun-28-2023