Концепцію інтегрованої оптики висунув доктор Міллер з Bell Laboratories в 1969 році. Інтегрована оптика - це новий предмет, який вивчає та розробляє оптичні пристрої та гібридні оптичні системи електронних пристроїв, що використовують інтегровані методи на основі оптоелектроніки та мікроелектроніки. Теоретична основа інтегрованої оптики - оптика та оптоелектроніка, що включає оптику хвилі та інформаційну оптику, нелінійну оптику, напівпровідникову оптоелектроніку, кришталеву оптику, опіку тонкої плівки, керовану хвильову оптику та теорії параметричної взаємодії, прилади та системи тонкої плівки оптичної хвилі та систем. Технологічна основа - це в основному технологія тонкої плівки та технології мікроелектроніки. Поле додатків інтегрованої оптики дуже широке, крім оптичного спілкування з волокон, технології оптичного волокна, оптичної обробки інформації, оптичного комп'ютера та оптичного зберігання, існують інші сфери, такі як дослідження матеріалознавства, оптичні інструменти, спектральні дослідження.
По -перше, інтегровані оптичні переваги
1. Порівняння з дискретними системами оптичних пристроїв
Дискретний оптичний пристрій - це тип оптичного пристрою, фіксованого на великій платформі або оптичній основі, щоб утворити оптичну систему. Розмір системи знаходиться в порядку 1м2, а товщина променя - близько 1 см. Окрім великих розмірів, складання та регулювання також складніше. Інтегрована оптична система має такі переваги:
1. Світлі хвилі поширюються в оптичних хвилеводах, а легкі хвилі легко контролювати та підтримувати свою енергію.
2. Інтеграція приносить стабільне позиціонування. Як було сказано вище, інтегрована оптика розраховує зробити кілька пристроїв на одній підкладці, тому немає проблем з збіркою, які мають дискретну оптику, так що комбінація може бути стабільною, щоб вона також була більш пристосованою до факторів навколишнього середовища, таких як вібрація та температура.
(3) розмір пристрою та довжина взаємодії скорочені; Асоційована електроніка також працює при нижчих напругах.
4. Висока щільність потужності. Світло, що передається вздовж хвилеводу, обмежується невеликим локальним простором, що призводить до високої оптичної щільності потужності, що легко дістатися до необхідних порогів пристрою та працювати з нелінійними оптичними ефектами.
5. Інтегрована оптика, як правило, інтегрується на сантиметрову підкладку, яка має невеликі розміри та світло у вазі.
2. Порівняння з інтегрованими схемами
Переваги оптичної інтеграції можна розділити на два аспекти, один - замінити інтегровану електронну систему (інтегровану схему) на інтегровану оптичну систему (інтегрована оптична схема); Інший пов'язаний з оптичним хвилеводом оптичного волокна та діелектричної площини, яка керує світловою хвилею замість дротяного або коаксіального кабелю для передачі сигналу.
На інтегрованому оптичному шляху оптичні елементи утворюються на підкладці вафель і з'єднані оптичними хвилеводами, утвореними всередині або на поверхні підкладки. Інтегрований оптичний шлях, який інтегрує оптичні елементи на одній підкладці у вигляді тонкої плівки, є важливим способом вирішення мініатюризації оригінальної оптичної системи та покращення загальної продуктивності. Інтегрований пристрій має переваги невеликого розміру, стабільної та надійної продуктивності, високої ефективності, низького споживання електроенергії та простого використання.
Взагалі, переваги заміни інтегрованих схем на інтегровані оптичні схеми включають підвищену пропускну здатність, мультиплексування мультиплексування довжини хвилі, мультиплексне перемикання, невелика втрата з’єднання, невеликий розмір, легка вага, низьке споживання електроенергії, хороша економіка підготовки до партії та висока надійність. Через різні взаємодії між світлом і речовиною, нові функції пристрою також можуть бути реалізовані за допомогою різних фізичних ефектів, таких як фотоелектричний ефект, електрооптичний ефект, акустоптичний ефект, магнітоптичний ефект, термоптичний ефект тощо в складі інтегрованого оптичного шляху.
2. Дослідження та застосування інтегрованої оптики
Інтегрована оптика широко використовується в різних галузях, таких як промисловість, військова та економіка, але вона в основному використовується в таких аспектах:
1. Спілкування та оптичні мережі
Оптичні інтегровані пристрої є ключовим обладнанням для реалізації високошвидкісної та великої ємності оптичних мереж зв'язку, включаючи інтегроване лазерне джерело, що інтегрується на швидкісну реакцію, мультиплексор вузькосмугової реакції, інтегрована фотодетектор, що розгортається, конверттер для перемикання швидкого відгуку, матриця оптичної перемикання, та розбризкуванні пучка з низьким рівнем доступу та так.
2. Фотонний комп'ютер
Так званий фотонний комп'ютер-це комп'ютер, який використовує світло як середовище передачі інформації. Фотони - це бозони, які не мають електричного заряду, а світлові промені можуть проходити паралельно або перетинати, не впливаючи один на одного, що має вроджену здатність великої паралельної обробки. Фотонний комп'ютер також має переваги великої ємності для зберігання інформації, сильної здатності до інтерференцій, низьких вимог до умов навколишнього середовища та сильної толерантності до несправностей. Найбільш основними функціональними компонентами фотонічних комп'ютерів є інтегровані оптичні комутатори та інтегровані оптичні логічні компоненти.
3. Інші програми, такі як оптичний інформаційний процесор, волоконно -оптичний датчик, датчик волокон, волоконно -оптичний гіроскоп тощо.
Час посади: 28-2023 червня