D'Konzept vun der integréierter Optik gouf vum Dr Miller vu Bell Laboratories am Joer 1969 virgestallt. Integréiert Optik ass en neit Thema dat optesch Geräter an Hybrid optesch elektronesch Apparatsystemer studéiert an entwéckelt mat integréierte Methoden op Basis vun Optoelektronik a Mikroelektronik.Déi theoretesch Basis vun der integréierter Optik ass Optik an Optoelektronik, involvéiert Wellenoptik an Informatiounsoptik, netlinear Optik, Hallefleitoptoelektronik, Kristalloptik, Dënnfilmoptik, guidéiert Wellenoptik, gekoppelt Modus a parametresch Interaktiounstheorie, Dënnfilm optesch Welleleitgeräter a Systemer.Déi technologesch Basis ass haaptsächlech Dënnfilmtechnologie a Mikroelektroniktechnologie.D'Applikatiounsfeld vun der integréierter Optik ass ganz breet, nieft der optesch Glasfaserkommunikatioun, optesch Faser Sensing Technologie, optesch Informatiounsveraarbechtung, opteschen Computer an optesch Späichere ginn et aner Felder, wéi Materialwëssenschaftsfuerschung, optesch Instrumenter, Spektralfuerschung.
Éischtens, integréiert optesch Virdeeler
1. Verglach mat diskret opteschen Apparat Systemer
Diskret opteschen Apparat ass eng Zort opteschen Apparat op enger grousser Plattform oder optescher Basis fixéiert fir en opteschen System ze bilden.D'Gréisst vum System ass op der Uerdnung vun 1m2, an d'Dicke vum Strahl ass ongeféier 1 cm.Nieft senger grousser Gréisst, Montage an Upassung sinn och méi schwéier.Den integréierten opteschen System huet déi folgend Virdeeler:
1. Liichtwellen propagéieren an opteschen Wellenleitungen, a Liichtwellen si einfach ze kontrolléieren an hir Energie z'erhalen.
2. Integratioun bréngt stabil Positionéierung.Wéi uewen erwähnt, erwart d'integréiert Optik méi Geräter op deemselwechte Substrat ze maachen, sou datt et keng Versammlungsproblemer déi diskret Optik hunn, sou datt d'Kombinatioun stabil ka sinn, sou datt et och méi adaptéierbar ass un Ëmweltfaktoren wéi Schwéngung an Temperatur .
(3) D'Apparatgréisst an d'Interaktiounslängt ginn verkierzt;Déi assoziéiert Elektronik funktionnéiert och bei méi nidderegen Spannungen.
4. Héich Muecht Dicht.D'Liicht, dat laanscht de Welleguide iwwerdroe gëtt, ass op e klenge lokale Raum agespaart, wat zu enger héijer optescher Kraaftdicht resultéiert, déi einfach ass déi néideg Apparatbetribsschwellen z'erreechen an mat netlinearen opteschen Effekter ze schaffen.
5. Integréiert Optik sinn allgemeng op engem Zentimeter-Skala-Substrat integréiert, wat kleng a Gréisst a liicht Gewiicht ass.
2. Verglach mat integréiert Kreesleef
D'Virdeeler vun der optescher Integratioun kënnen an zwee Aspekter opgedeelt ginn, een ass den integréierten elektronesche System (integréiert Circuit) duerch den integréierten opteschen System (integréiert opteschen Circuit) ze ersetzen;Déi aner ass mat der optescher Faser an dielektrescher Fliger optesch Welleguide verbonnen, déi d'Liichtwelle féieren anstatt Drot oder Koaxialkabel fir d'Signal ze vermëttelen.
An engem integréierte opteschen Wee sinn d'optesch Elementer op engem Wafer-Substrat geformt a verbonne mat opteschen Welleleit, déi bannent oder op der Uewerfläch vum Substrat geformt sinn.Den integréierten opteschen Wee, deen optesch Elementer am selwechte Substrat a Form vun dënnen Film integréiert, ass e wichtege Wee fir d'Miniaturiséierung vum originelle opteschen System ze léisen an d'Gesamtleistung ze verbesseren.Den integréierten Apparat huet d'Virdeeler vu klenger Gréisst, stabiler an zouverlässeg Leeschtung, héich Effizienz, nidderegen Energieverbrauch an einfach ze benotzen.
Am Allgemengen sinn d'Virdeeler vum Ersatz vun integréierte Circuiten mat integréierten opteschen Kreesleef verstäerkt Bandbreedung, Wellelängt Divisioun Multiplexing, Multiplex Schalter, kleng Kupplungsverloscht, kleng Gréisst, Liichtgewiicht, niddereg Stroumverbrauch, gutt Batchpräparatiounswirtschaft, an héich Zouverlässegkeet.Wéinst de verschiddenen Interaktiounen tëscht Liicht a Matière, kënnen nei Apparatfunktiounen och realiséiert ginn andeems verschidde physesch Effekter wéi photoelektreschen Effekt, elektroopteschen Effekt, akusto-opteschen Effekt, magneto-opteschen Effekt, thermo-opteschen Effekt, etc. der Zesummesetzung vun der integréiert opteschen Wee.
2. Fuerschung an Uwendung vun integréiert Optik
Integréiert Optik ass vill a verschiddene Beräicher wéi Industrie, Militär a Wirtschaft benotzt, awer et gëtt haaptsächlech an de folgenden Aspekter benotzt:
1. Kommunikatioun an optesch Netzwierker
Optesch integréiert Geräter sinn d'Schlësselhardware fir Héichgeschwindegkeet a grouss Kapazitéit optesch Kommunikatiounsnetzwierker ze realiséieren, inklusiv High-Speed-Äntwert integréiert Laserquell, Waveguide Gitter Array dichte Wellelängt Divisioun Multiplexer, Schmuelband Äntwert integréiert Photodetektor, Routing Wellenlängt Konverter, séier Äntwert optesch Schaltmatrix, niddereg Verloscht Multiple Access Waveguide Beam Splitter a sou weider.
2. Photonesche Computer
De sougenannte Photoncomputer ass e Computer deen d'Liicht als Iwwerdroungsmedium vun Informatioun benotzt.Photone si Bosonen, déi keng elektresch Ladung hunn, an d'Liichtstrahle kënne parallel passéieren oder kräizen ouni sech géigesäiteg ze beaflossen, wat déi gebierteg Fäegkeet vu grousser parallele Veraarbechtung huet.Photonesche Computer huet och d'Virdeeler vu grousser Informatiounsspeicherkapazitéit, staarker Anti-Interferenzfäegkeet, niddereg Ufuerderunge fir Ëmweltbedéngungen a staark Feelertoleranz.Déi meescht Basis funktionell Komponente vu photonesche Computere sinn integréiert optesch Schalter an integréiert optesch Logik Komponenten.
3. Aner Uwendungen, wéi opteschen Informatiounsprozessor, Glasfasersensor, Glasfaser-Sensor, Glasfaser-Gyroskop, etc.
Post Zäit: Jun-28-2023