Канцэпцыя інтэграванай оптыкі выступіла з доктарам Мілерам з Bell Laboratories ў 1969 годзе. Інтэграваная оптыка - гэта новы прадмет, які вывучае і распрацоўвае аптычныя прылады і гібрыдныя аптычныя электронныя сістэмы прылад з выкарыстаннем інтэграваных метадаў на аснове оптаэлектронікі і мікраэлектронікі. Тэарэтычная аснова інтэграванай оптыкі - гэта оптыка і оптаэлектроніка, якая ўключае хвалевую оптыку і інфармацыйную оптыку, нелінейную оптыку, паўправадніковую оптаэлектроніку, крыштальную оптыку, оптыку з тонкай плёнкай, арыентаваную оптыку хвалі, злучаную рэжым і тэорыю параметрычнага ўзаемадзеяння, тонкая кіна -аптымальныя прылады і сістэмы. Тэхналагічная аснова - гэта ў асноўным тэхналогіі тонкага кіно і тэхналогіі мікраэлектронікі. У дадатку інтэграванай оптыкі вельмі шырокае, акрамя сувязі з аптычнымі валакна, тэхналогіяй аптычнага валакна, апрацоўкай аптычнай інфармацыі, аптычным камп'ютэрным і аптычным захоўваннем, ёсць і іншыя палі, такія як даследаванні матэрыяльных навук, аптычныя інструменты, спектральныя даследаванні.
Па -першае, інтэграваныя аптычныя перавагі
1. Параўнанне з дыскрэтнымі сістэмамі аптычных прылад
Дыскрэтная аптычная прылада - гэта тып аптычнага прылады, зафіксаванага на вялікай платформе або аптычнай базе, каб утварыць аптычную сістэму. Памер сістэмы знаходзіцца ў парадку 1М2, а таўшчыня прамяня складае каля 1 см. У дадатак да яго вялікіх памераў, зборка і карэкціроўка таксама складаней. Убудаваная аптычная сістэма мае наступныя перавагі:
1. Лёгкія хвалі распаўсюджваюцца ў аптычных хваляводах, а лёгкія хвалі лёгка кантраляваць і падтрымліваць сваю энергію.
2. Інтэграцыя прыносіць стабільнае пазіцыянаванне. Як ужо згадвалася вышэй, інтэграваная оптыка разлічвае зрабіць некалькі прылад на адным субстраце, таму няма праблем з зборкай, якія ўзнікаюць дыскрэтнай оптыкай, так што спалучэнне можа быць стабільнай, так што яна таксама больш адаптавана да такіх фактараў навакольнага асяроддзя, як вібрацыя і тэмпература.
(3) Памер прылады і даўжыня ўзаемадзеяння скарачаюцца; Звязаная электроніка таксама працуе пры меншых напружаннях.
4. Шчыльнасць высокай магутнасці. Святло, якое перадаецца ўздоўж хвалявода, абмяжоўваецца невялікай мясцовай прасторай, што прыводзіць да высокай аптычнай шчыльнасці магутнасці, якая лёгка дабрацца да неабходных парогаў працы і працаваць з нелінейным аптычным эфектам.
5. Інтэграваная оптыка, як правіла, інтэграваны ў сантыметровую падкладку, які мае невялікі па памерах і вагу.
2. Параўнанне з убудаванымі схемамі
Перавагі аптычнай інтэграцыі можна падзяліць на два аспекты, адзін заключаецца ў замене інтэграванай электроннай сістэмы (інтэграванай схемы) на інтэграваную аптычную сістэму (інтэграваны аптычны ланцуг); Другі звязаны з аптычным валакном і дыэлектрычнай плоскасцю аптычных хваляводаў, якія накіроўваюць лёгкую хвалю замест праваднага або кааксіяльнага кабеля для перадачы сігналу.
У інтэграваным аптычным шляху аптычныя элементы ўтвараюцца на падкладцы пласціны і злучаныя аптычнымі хвалямі, якія ўтвараюцца ўнутры або на паверхні субстрата. Інтэграваны аптычны шлях, які аб'ядноўвае аптычныя элементы на той жа субстрат у выглядзе тонкай плёнкі, з'яўляецца важным спосабам вырашэння мініяцюрызацыі першапачатковай аптычнай сістэмы і павышэння агульнай прадукцыйнасці. Убудаванае прылада мае перавагі невялікіх памераў, стабільнай і надзейнай прадукцыйнасці, высокай эфектыўнасці, нізкага спажывання электраэнергіі і лёгкага выкарыстання.
Увогуле, перавагі замены комплексных схем з убудаванымі аптычнымі схемамі ўключаюць падвышаную прапускную здольнасць, мультыплексную дывізію даўжыні хвалі, мультыплексны пераключэнне, невялікая страта злучэння, невялікі памер, лёгкі вага, нізкае спажыванне электраэнергіі, эканомія падрыхтоўкі добрай партыі і высокая надзейнасць. З-за розных узаемадзеянняў паміж святлом і матэрыі, новыя функцыі прылады таксама могуць быць рэалізаваны, выкарыстоўваючы розныя фізічныя эфекты, такія як фотаэлектрычны эфект, электра-аптычны эфект, акуста-аптычны эфект, магніта-аптычны эфект, тэрма-аптычны эфект і гэтак далей у складзе інтэграванага аптычнага шляху.
2. Даследаванне і прымяненне інтэграванай оптыкі
Інтэграваная оптыка шырока выкарыстоўваецца ў розных галінах, такіх як прамысловасць, ваенная і эканоміка, але ў асноўным яна выкарыстоўваецца ў наступных аспектах:
1. Сувязь і аптычныя сеткі
Аптычныя інтэграваныя прылады-гэта ключавое абсталяванне для рэалізацыі высокай хуткасці і буйной ёмістасці Аптычнай камунікацыйнай сеткі, уключаючы хуткасную рэакцыю ў інтэграванай лазернай крыніцы, масіў рашоткі для хвалявога масіва шчыльнай даўжыні хвалі, дзяленне мультыплексара, вузкапалосную рэакцыю ўбудаванага фотадэтэктара, маршрутызацыя пераўтваральніка даўжыні хвалі, хуткая рэакцыя аптычнай матрыцы пераключэння, матрыца з нізкай стратай множнага доступу хвалі прамяня прамяня і так.
2. Фатонічны кампутар
Так званы фатонны кампутар-гэта кампутар, які выкарыстоўвае святло ў якасці перадачы інфармацыі. Фатоны - гэта бозоны, якія не маюць электрычнага зарада, і светлавыя прамяні могуць праходзіць паралельна або перасякацца, не закранаючы адзін аднаго, што мае прыроджаную здольнасць да вялікай паралельнай апрацоўкі. Фатонічны кампутар таксама мае перавагі вялікіх магчымасцей захоўвання інфармацыі, моцных здольнасцей да ўмяшання, нізкіх патрабаванняў да ўмоў навакольнага асяроддзя і моцнай талерантнасці да няспраўнасцей. Самымі асноўнымі функцыянальнымі кампанентамі фатонных кампутараў з'яўляюцца інтэграваныя аптычныя выключальнікі і ўбудаваныя аптычныя лагічныя кампаненты.
3. Іншыя прыкладанні, такія як аптычны інфармацыйны працэсар, валаконна -аптычны датчык, датчык рашоткі валакна, валаконна -аптычны гіраскоп і г.д.
Час пасля: чэрвеня-28-2023