Il-kunċett ta 'ottika integrata ġie mressqa minn Dr Miller ta' Bell Laboratories fl-1969. L-ottika integrata hija suġġett ġdid li jistudja u jiżviluppa apparati ottiċi u sistemi ta 'apparat elettroniku ottiku ibridu bl-użu ta' metodi integrati fuq il-bażi ta 'optoelectronics u mikroelettronika. Il-bażi teoretika ta 'ottika integrata hija l-ottika u l-optoelectronics, li tinvolvi ottika tal-mewġ u ottika ta' informazzjoni, ottika mhux lineari, optoelectronics semikondutturi, ottika tal-kristall, ottika rqiqa, ottika rqiqa, ottika tal-mewġ iggwidata, mod akkoppjat u teorija ta 'interazzjoni parametrika, apparati u sistemi tal-mewġ ottiċi rqiqa. Il-bażi teknoloġika hija prinċipalment teknoloġija rqiqa tal-films u teknoloġija tal-mikroelettronika. Il-qasam tal-applikazzjoni tal-ottika integrata huwa wiesa 'ħafna, minbarra l-komunikazzjoni tal-fibra ottika, teknoloġija tal-fibra ottika, proċessar ta' informazzjoni ottika, kompjuter ottiku u ħażna ottika, hemm oqsma oħra, bħal riċerka tax-xjenza tal-materjal, strumenti ottiċi, riċerka spettrali.
L-ewwel, vantaġġi ottiċi integrati
1. Tqabbil ma 'sistemi diskreti ta' apparat ottiku
Apparat ottiku diskret huwa tip ta 'apparat ottiku ffissat fuq pjattaforma kbira jew bażi ottika biex tifforma sistema ottika. Id-daqs tas-sistema huwa fuq l-ordni ta '1m2, u l-ħxuna tar-raġġ hija ta' madwar 1cm. Minbarra d-daqs kbir, l-assemblaġġ u l-aġġustament huma wkoll aktar diffiċli. Is-sistema ottika integrata għandha l-vantaġġi li ġejjin:
1. Il-mewġ tad-dawl jinfirex fi gwidi tal-mewġ ottiċi, u l-mewġ tad-dawl huma faċli biex jikkontrollaw u jżommu l-enerġija tagħhom.
2. L-integrazzjoni ġġib pożizzjonament stabbli. Kif imsemmi hawn fuq, Ottika Integrata tistenna li tagħmel diversi apparati fuq l-istess sottostrat, u għalhekk m'hemm l-ebda problema ta 'assemblaġġ li l-ottika diskreta għandha, sabiex il-kombinazzjoni tkun tista' tkun stabbli, sabiex tkun ukoll aktar adattabbli għal fatturi ambjentali bħal vibrazzjoni u temperatura.
(3) id-daqs tal-apparat u t-tul tal-interazzjoni huma mqassra; L-elettronika assoċjata taħdem ukoll f'voltaġġi aktar baxxi.
4. Densità ta 'qawwa għolja. Id-dawl trażmess tul il-waveguide huwa limitat għal spazju lokali żgħir, li jirriżulta f'densità ta 'enerġija ottika għolja, li huwa faċli biex tilħaq il-limiti ta' operat tal-apparat meħtieġ u taħdem b'effetti ottiċi mhux lineari.
5. L-ottika integrata hija ġeneralment integrata fuq sottostrat fuq skala ċentimetru, li huwa żgħir fid-daqs u fid-dawl fil-piż.
2. Tqabbil ma 'ċirkwiti integrati
Il-vantaġġi ta 'l-integrazzjoni ottika jistgħu jinqasmu f'żewġ aspetti, wieħed huwa li tissostitwixxi s-sistema elettronika integrata (ċirkwit integrat) mas-sistema ottika integrata (ċirkwit ottiku integrat); L-ieħor huwa relatat mal-fibra ottika u l-pjan dielettriku tal-mewġ ottiku li jiggwida l-mewġa tad-dawl minflok wajer jew kejbil koassjali biex jittrasmetti s-sinjal.
Fi passaġġ ottiku integrat, l-elementi ottiċi huma ffurmati fuq sottostrat tal-wejfer u konnessi minn gwidi tal-mewġ ottiċi ffurmati ġewwa jew fuq il-wiċċ tas-substrat. Il-passaġġ ottiku integrat, li jintegra elementi ottiċi fuq l-istess sottostrat fil-forma ta 'film irqiq, huwa mod importanti biex tissolva l-minjaturizzazzjoni tas-sistema ottika oriġinali u ttejjeb il-prestazzjoni ġenerali. L-apparat integrat għandu l-vantaġġi ta 'daqs żgħir, prestazzjoni stabbli u affidabbli, effiċjenza għolja, konsum ta' enerġija baxxa u użu faċli.
B'mod ġenerali, il-vantaġġi tas-sostituzzjoni ta 'ċirkwiti integrati b'ċirkwiti ottiċi integrati jinkludu żieda fil-wisa' tal-frekwenza, multiplexing tad-diviżjoni tat-tul tal-mewġ, bidla multiplex, telf żgħir ta 'akkoppjar, daqs żgħir, piż żgħir, piż ħafif, konsum baxx ta' enerġija, ekonomija tajba ta 'preparazzjoni tal-lott, u affidabilità għolja. Minħabba l-interazzjonijiet varji bejn id-dawl u l-materja, funzjonijiet ġodda ta 'apparat jistgħu jiġu realizzati wkoll bl-użu ta' effetti fiżiċi varji bħal effett fotoelettriku, effett elettro-ottiku, effett akusto-ottiku, effett manjeto-ottiku, effett termo-ottiku u l-bqija fil-kompożizzjoni tal-passaġġ ottiku integrat.
2. Riċerka u Applikazzjoni ta 'Ottika Integrata
L-ottika integrata tintuża ħafna f'diversi oqsma bħall-industrija, il-militar u l-ekonomija, iżda tintuża prinċipalment fl-aspetti li ġejjin:
1. Komunikazzjoni u netwerks ottiċi
Apparati integrati ottiċi huma l-ħardwer ewlieni biex jirrealizzaw netwerks ta 'komunikazzjoni ottika b'veloċità għolja u b'kapaċità kbira, inklużi sors ta' lejżer integrat ta 'rispons b'veloċità għolja, waveguide tal-mewġ ta' mewġ ta 'mewġ ta' mewġ multiplexer, rispons dejqa ta 'fotodetettur integrat, konvertitur ta' tul ta 'mewġ, matriċi ta' swiċċjar ottiku ta 'rispons mgħaġġel, telf baxx ta' aċċess ta 'mewġ ta' mewġ u t
2. Kompjuter fotoniku
L-hekk imsejjaħ Photon Computer huwa kompjuter li juża d-dawl bħala l-mezz ta ’trasmissjoni ta’ informazzjoni. Il-fotoni huma bosons, li m'għandhom l-ebda ħlas elettriku, u travi ħfief jistgħu jgħaddu paralleli jew jaqsmu mingħajr ma jaffettwaw lil xulxin, li għandu l-kapaċità innata ta 'proċessar parallel kbir. Il-kompjuter fotoniku għandu wkoll il-vantaġġi ta 'kapaċità kbira ta' ħażna ta 'informazzjoni, kapaċità qawwija kontra l-interferenza, rekwiżiti baxxi għal kundizzjonijiet ambjentali, u tolleranza qawwija ta' difetti. L-iktar komponenti funzjonali bażiċi tal-kompjuters fotoniċi huma swiċċijiet ottiċi integrati u komponenti tal-loġika ottika integrati.
3
Ħin ta 'wara: 28-2023 ta' Ġunju