Integruotos optikos koncepciją 1969 m. Pateikė dr. Miller iš „Bell Laboratories“. Integruota optika yra nauja tema, tirianti ir kurianti optinius prietaisus ir hibridines optinių elektroninių prietaisų sistemas, naudojant integruotus metodus, remiantis optoelektronika ir mikroelektronika. Teorinis integruotos optikos pagrindas yra optika ir optoelektronika, apimanti bangų optiką ir informacijos optiką, netiesinę optiką, puslaidininkių optoelektroniką, krištolo optiką, plonos plėvelės optiką, vadovaujamą bangų optiką, sujungto režimo ir parametrinės sąveikos teorijos, plonos plėvelės optinių bangų įrenginių ir sistemų. Technologinis pagrindas yra daugiausia plonas filmų technologija ir mikroelektronikos technologija. Integruotos optikos taikymo sritis yra labai plati, be optinio pluošto ryšio, optinio pluošto jutimo technologijos, optinio informacijos apdorojimo, optinio kompiuterio ir optinės saugyklos, yra ir kitų laukų, tokių kaip medžiagų mokslo tyrimai, optiniai instrumentai, spektriniai tyrimai.
Pirma, integruoti optiniai pranašumai
1. Palyginimas su diskrečiomis optinių įrenginių sistemomis
Diskretinis optinis įrenginys yra optinio įrenginio tipas, pritvirtintas prie didelės platformos ar optinės bazės, kad būtų suformuota optinė sistema. Sistemos dydis yra 1m2 tvarka, o sijos storis yra apie 1 cm. Be didelio dydžio, surinkimas ir reguliavimas taip pat yra sunkesni. Integruota optinė sistema turi šiuos pranašumus:
1. Optiniuose bangolaidžiuose sklinda šviesos bangos, o šviesos bangos lengva valdyti ir palaikyti savo energiją.
2. Integracija sukelia stabilią padėtį. Kaip minėta aukščiau, integruota optika tikisi padaryti kelis įrenginius tame pačiame substrate, taigi nėra jokių surinkimo problemų, kurias turi diskretinė optika, todėl derinys gali būti stabilus, kad jis taip pat būtų labiau pritaikomas prie aplinkos veiksnių, tokių kaip vibracija ir temperatūra .
(3) prietaiso dydis ir sąveikos ilgis sutrumpėja; Susijusi elektronika taip pat veikia esant mažesnei įtampai.
4. Didelės galios tankis. Banguide perduodama šviesa apsiriboja maža vietine erdve, todėl padidėja optinio galios tankis, kurį lengva pasiekti būtinus prietaiso veikimo slenksčius ir dirbti su netiesiniais optiniais efektais.
5. Integruota optika paprastai yra integruota ant centimetro masto substrato, kurio dydis yra mažas ir šviesos.
2. Palyginimas su integruotomis grandinėmis
Optinės integracijos pranašumus galima suskirstyti į du aspektus, vienas yra pakeisti integruotą elektroninę sistemą (integruotą grandinę) su integruota optine sistema (integruota optinė grandinė); Kitas yra susijęs su optiniu pluoštu ir dielektrine plokštuma optiniu bangolaidžiu, kuris nukreipia šviesos bangą, o ne vielos ar koaksialinį laidą, kad signalas perduotų.
Integruotame optiniame kelyje optiniai elementai yra suformuoti ant vaflinio substrato ir sujungtas optiniais bangolaidžiais, suformuotais substrato viduje arba ant jo paviršiaus. Integruotas optinis kelias, kuris integruoja optinius elementus ant to paties substrato plonos plėvelės pavidalu, yra svarbus būdas išspręsti originalios optinės sistemos miniatiūrizavimą ir pagerinti bendrą našumą. Integruotas įrenginys turi mažo dydžio, stabilaus ir patikimo našumo pranašumus, didelį efektyvumą, mažą energijos suvartojimą ir lengvai naudojimą.
Apskritai, integruotų grandinių pakeitimo su integruotomis optinėmis grandinėmis pranašumai yra padidėjęs pralaidumas, bangos ilgio padalijimo multipleksavimas, multipleksinis perjungimas, mažas sukabinimo nuostolis, mažas dydis, lengvas svoris, mažos energijos suvartojimas, gero paketinio paruošimo ekonomika ir didelis patikimumas. Dėl įvairių šviesos ir materijos sąveikų naujos prietaiso funkcijos taip pat gali būti įgyvendintos naudojant įvairius fizinius efektus, tokius kaip fotoelektrinis efektas, elektro-optinis efektas, akusto-optinis efektas, magneto-optinis efektas, termoptinis efektas ir pan. Integruoto optinio kelio sudėtis.
2. Integruotos optikos tyrimai ir taikymas
Integruota optika yra plačiai naudojama įvairiose srityse, tokiose kaip pramonė, karinė ir ekonomika, tačiau ji daugiausia naudojama šiais aspektais:
1. Ryšių ir optiniai tinklai
Optiniai integruoti įrenginiai yra pagrindinė aparatinė įranga, norint realizuoti didelės spartos ir didelės talpos optinių ryšių tinklus, įskaitant greitųjų atsakymų integruotą lazerio šaltinį, bangolaidžių grotelių masyvo tankaus bangos ilgio padalijimo multiplekserį, siauros juostos atsako integruotą fotodetektorių, maršruto bangos ilgio keitiklį, greito atsako optinio perjungimo matricą, Mažo nuostolių daugialypės bangos bangolaidžio spindulio skirstytuvas ir pan.
2. Fotoninis kompiuteris
Vadinamasis fotono kompiuteris yra kompiuteris, kuris naudoja šviesą kaip informacijos perdavimo terpę. Fotonai yra bozonai, kurie neturi elektros krūvio, o šviesos pluoštai gali praeiti lygiagrečiai ar kryžmiškai, nepaveikdami vienas kito, o tai turi įgimtą galimybę atlikti puikų lygiagrečią apdorojimą. Fotoninis kompiuteris taip pat turi didelių informacijos saugojimo pajėgumų pranašumus, stiprius gebėjimus prieš sąveiką, žemus reikalavimus aplinkos sąlygoms ir stiprią toleranciją gedimams. Pagrindiniai fotoninių kompiuterių funkciniai komponentai yra integruoti optiniai jungikliai ir integruoti optiniai loginiai komponentai.
3. Kitos programos, tokios kaip optinio informacijos procesorius, šviesolaidinis jutiklis, pluošto grotelių jutiklis, šviesolaidinis optinis giroskopas ir kt.
Pašto laikas: 2012 m. Birželio 28 d