Die konsep van geïntegreerde optika is in 1969 deur Dr. Miller van Bell Laboratories voorgestel. Geïntegreerde optika is 'n nuwe onderwerp wat optiese toestelle en baster optiese elektroniese toestelstelsels bestudeer en ontwikkel met behulp van geïntegreerde metodes op grond van opto -elektronika en mikro -elektronika. Die teoretiese basis van geïntegreerde optika is optika en opto -elektronika, wat golfoptika en inligtingsoptika, nie -lineêre optika, halfgeleieropto -elektronika, kristaloptika, dun filmoptika, geleide golfoptika, gekoppelde modus en parametriese interaksieteorie, dun filmoptiese golfgolftoestelle en stelsels behels. Die tegnologiese basis is hoofsaaklik dun filmtegnologie en mikro -elektroniese tegnologie. Die toepassingsveld van geïntegreerde optika is baie breed, benewens optiese veselkommunikasie, optiese veselwaarnemingstegnologie, optiese inligtingverwerking, optiese rekenaar en optiese berging, is daar ander velde, soos materiaalwetenskaplike navorsing, optiese instrumente, spektrale navorsing.
Eerstens geïntegreerde optiese voordele
1. Vergelyking met diskrete optiese toestelstelsels
Diskrete optiese toestel is 'n tipe optiese toestel wat op 'n groot platform of optiese basis vasgemaak is om 'n optiese stelsel te vorm. Die grootte van die stelsel is in die orde van 1 m2, en die dikte van die balk is ongeveer 1 cm. Benewens die groot grootte, is montering en aanpassing ook moeiliker. Die geïntegreerde optiese stelsel het die volgende voordele:
1. Ligte golwe versprei in optiese golfleidings, en liggolwe is maklik om hul energie te beheer en te handhaaf.
2. Integrasie bring stabiele posisionering. Soos hierbo genoem, verwag geïntegreerde optika om verskillende toestelle op dieselfde substraat te maak, dus is daar geen monteerprobleme wat diskrete optika het nie, sodat die kombinasie stabiel kan wees, sodat dit ook meer aanpasbaar is vir omgewingsfaktore soos vibrasie en temperatuur.
(3) die grootte van die toestel en interaksielengte word verkort; Die gepaardgaande elektronika werk ook by laer spanning.
4. Hoë kragdigtheid. Die lig wat langs die golfleier oorgedra word, is beperk tot 'n klein plaaslike ruimte, wat lei tot 'n hoë optiese drywingsdigtheid, wat maklik is om die nodige gebruiksdrempels te bereik en met nie -lineêre optiese effekte te werk.
5. Geïntegreerde optika word oor die algemeen geïntegreer op 'n sentimeter-skaal-substraat, wat klein is in grootte en lig in gewig.
2. Vergelyking met geïntegreerde stroombane
Die voordele van optiese integrasie kan in twee aspekte verdeel word, een is om die geïntegreerde elektroniese stelsel (geïntegreerde stroombaan) te vervang met die geïntegreerde optiese stelsel (geïntegreerde optiese stroombaan); Die ander hou verband met die optiese vesel- en diëlektriese vlak optiese golfleier wat die liggolf in plaas van draad of koaksiale kabel lei om die sein oor te dra.
In 'n geïntegreerde optiese pad word die optiese elemente op 'n wafel -substraat gevorm en gekoppel deur optiese golfleiers wat binne of op die oppervlak van die substraat gevorm word. Die geïntegreerde optiese pad, wat optiese elemente op dieselfde substraat in die vorm van dun film integreer, is 'n belangrike manier om die miniatuur van die oorspronklike optiese stelsel op te los en die algehele prestasie te verbeter. Die geïntegreerde toestel het die voordele van klein grootte, stabiele en betroubare werkverrigting, hoë doeltreffendheid, lae kragverbruik en maklike gebruik.
Oor die algemeen sluit die voordele van die vervanging van geïntegreerde stroombane met geïntegreerde optiese stroombane verhoogde bandwydte, multiplexing van die golflengte, multiplex -oorskakeling, klein koppelingsverlies, klein grootte, liggewig, lae kragverbruik, goeie groepvoorbereidingsekonomie en hoë betroubaarheid in. As gevolg van die verskillende interaksies tussen lig en materie, kan nuwe toestelfunksies ook gerealiseer word deur verskillende fisiese effekte te gebruik, soos foto-elektriese effek, elektro-optiese effek, akoesto-optiese effek, magneto-optiese effek, termo-optiese effek, ensovoorts, ensovoorts, ensovoorts.
2. Navorsing en toepassing van geïntegreerde optika
Geïntegreerde optika word wyd gebruik op verskillende terreine soos nywerheid, militêre en ekonomie, maar dit word hoofsaaklik in die volgende aspekte gebruik:
1. Kommunikasie en optiese netwerke
Optiese geïntegreerde toestelle is die belangrikste hardeware om hoë snelheid en groot kapasiteit optiese kommunikasienetwerke te realiseer, insluitend 'n hoë snelheidsreaksie-geïntegreerde laserbron, golfguid-rooster-skikking digte golflengte-afdeling Meervoudige multiplexer, smalbandrespons geïntegreerde fotodetektor, roetesgolflengte-omskakelaar, vinnige respons optiese skakelmatriks, met 'n lae verlies van meervoudige toegangsgolfguide balk en so aan.
2. Fotoniese rekenaar
Die sogenaamde fotonrekenaar is 'n rekenaar wat lig gebruik as die transmissiemedium van inligting. Fotone is bosone wat geen elektriese lading het nie, en ligbalke kan parallel of kruis slaag sonder om mekaar te beïnvloed, wat die aangebore vermoë van groot parallelle verwerking het. Fotoniese rekenaar het ook die voordele van groot inligtingsbergingskapasiteit, sterk anti-interferensievermoë, lae vereistes vir omgewingstoestande en sterk fouttoleransie. Die mees basiese funksionele komponente van fotoniese rekenaars is geïntegreerde optiese skakelaars en geïntegreerde optiese logiese komponente.
3. Ander toepassings, soos optiese inligtingsverwerker, veseloptiese sensor, veselroostersensor, veseloptiese gyroscoop, ens.
Postyd: Jun-28-2023