Koncepti i optikës së integruar u paraqit nga Dr. Miller i Bell Laboratories në 1969. Optika e Integruar është një lëndë e re e cila studion dhe zhvillon pajisje optike dhe sisteme hibride të pajisjeve elektronike optike duke përdorur metoda të integruara në bazë të optoelektronikës dhe mikroelektronikës. Baza teorike e optikës së integruar është optika dhe optoelektronika, që përfshin optikën e valëve dhe optikën e informacionit, optikën jolineare, optoelektronikën gjysmëpërçuese, optikën kristalore, optikën e filmit të hollë, optikën e valëve të udhëhequra, modalitetin e bashkuar dhe teorinë e ndërveprimit parametrik, filmin e hollë optikë valë optike dhe sistemet. Baza teknologjike është kryesisht teknologji e hollë e filmit dhe teknologji mikroelektronike. Fusha e aplikimit të optikës së integruar është shumë e gjerë, përveç komunikimit optik të fibrave, teknologjisë së ndjerë të fibrave optike, përpunimit të informacionit optik, kompjuterit optik dhe ruajtjes optike, ka fusha të tjera, siç janë hulumtimi i shkencës së materialeve, instrumentet optike, hulumtimet spektrale.
Së pari, avantazhet optike të integruara
1. Krahasimi me sistemet diskrete të pajisjes optike
Pajisja optike diskrete është një lloj i pajisjes optike të fiksuar në një platformë të madhe ose bazë optike për të formuar një sistem optik. Madhësia e sistemit është në rendin e 1m2, dhe trashësia e rrezes është rreth 1cm. Përveç madhësisë së saj të madhe, montimi dhe rregullimi janë gjithashtu më të vështira. Sistemi optik i integruar ka avantazhet e mëposhtme:
1. Valët e dritës përhapen në shiritat optikë, dhe valët e dritës janë të lehta për tu kontrolluar dhe mirëmbajtur energjinë e tyre.
2. Integrimi sjell pozicionim të qëndrueshëm. Siç u përmend më lart, Optika e Integruar pret që të bëjë disa pajisje në të njëjtën substrat, kështu që nuk ka probleme të montimit që kanë optika diskrete, në mënyrë që kombinimi të jetë i qëndrueshëm, në mënyrë që të jetë gjithashtu më i adaptueshëm për faktorët mjedisorë siç janë dridhja dhe temperatura.
(3) madhësia e pajisjes dhe gjatësia e ndërveprimit janë shkurtuar; Elektronika e shoqëruar gjithashtu funksionon në tensione më të ulëta.
4. Dendësia e lartë e fuqisë. Drita e transmetuar përgjatë shiritave të valës kufizohet në një hapësirë të vogël lokale, duke rezultuar në një densitet të lartë të energjisë optike, e cila është e lehtë për të arritur pragjet e nevojshme të pajisjes së nevojshme dhe të punojë me efekte optike jolineare.
5. Optika e integruar në përgjithësi është e integruar në një substrat në shkallë centimetër, i cili është i vogël në madhësi dhe dritë në peshë.
2. Krahasimi me qarqet e integruara
Përparësitë e integrimit optik mund të ndahen në dy aspekte, një është të zëvendësojë sistemin elektronik të integruar (qark të integruar) me sistemin optik të integruar (qark optik i integruar); Tjetri është i lidhur me fibrën optike dhe avionin dielektrik të valës optike që udhëzojnë valën e dritës në vend të telit ose kabllit koaksial për të transmetuar sinjalin.
Në një shteg optik të integruar, elementët optikë formohen në një substrat meshë dhe lidhen me shirita optikë të formuar brenda ose në sipërfaqen e substratit. Rruga optike e integruar, e cila integron elemente optike në të njëjtin substrat në formën e filmit të hollë, është një mënyrë e rëndësishme për të zgjidhur miniaturizimin e sistemit optik origjinal dhe për të përmirësuar performancën e përgjithshme. Pajisja e integruar ka avantazhet e madhësisë së vogël, performancës së qëndrueshme dhe të besueshme, efikasitetit të lartë, konsumit të ulët të energjisë dhe përdorimit të lehtë.
Në përgjithësi, avantazhet e zëvendësimit të qarqeve të integruara me qarqet optike të integruara përfshijnë rritjen e gjerësisë së brezit, multiplexing të ndarjes së gjatësisë së valës, ndërrimin e shumëfishtë, humbjen e vogël të bashkimit, madhësinë e vogël, peshën e lehtë, konsumin e ulët të energjisë, ekonominë e përgatitjes së mirë të grupeve dhe besueshmërinë e lartë. Për shkak të ndërveprimeve të ndryshme midis dritës dhe materies, funksionet e reja të pajisjes mund të realizohen gjithashtu duke përdorur efekte të ndryshme fizike siç janë efekti fotoelektrik, efekti elektro-optik, efekti akusto-optik, efekti magneto-optik, efekti termo-optik etj.
2. Hulumtimi dhe aplikimi i optikës së integruar
Optika e integruar përdoret gjerësisht në fusha të ndryshme si industria, ushtria dhe ekonomia, por përdoret kryesisht në aspektet e mëposhtme:
1. Rrjetet e komunikimit dhe optikës
Pajisjet optike të integruara janë pajisja kryesore për të realizuar rrjetet e komunikimit me shpejtësi të lartë dhe kapacitete të mëdha, duke përfshirë përgjigjen e integruar të lazerit me shpejtësi të lartë, të integruar të integruar të lazerit, grupin e valës së valës së dendur të ndarjes së denseve të dendura të ndarjes së valës, me pamje të ngushta të integruar të përgjigjes së ngushta dhe kështu.
2. Kompjuter fotonik
I ashtuquajturi kompjuteri foton është një kompjuter që përdor dritën si medium transmetimi i informacionit. Fotonet janë bosonë, të cilët nuk kanë ngarkesë elektrike, dhe trarët e dritës mund të kalojnë paralel ose kryq pa prekur njëri -tjetrin, i cili ka aftësinë e lindur të një përpunimi të madh paralel. Kompjuteri fotonik gjithashtu ka avantazhet e kapacitetit të madh të ruajtjes së informacionit, aftësi të fortë kundër ndërhyrjes, kërkesa të ulëta për kushtet e mjedisit dhe tolerancën e fortë të gabimeve. Komponentët më themelorë funksionalë të kompjuterave fotonikë janë çelsat optikë të integruar dhe përbërësit e integruar të logjikës optike.
3. Aplikime të tjera, të tilla si procesori i informacionit optik, sensori i fibrave optike, sensori i grilës së fibrave, gyroskopi i fibrave optike, etj.
Koha e postimit: Qershor-28-2023