It konsept fan yntegreare optyk waard yn 1969 foarsteld troch Dr. Miller fan Bell Laboratories. Yntegreare optyk is in nij ûnderwerp dat optyske apparaten en hybride optyske elektroanyske apparaatsystemen bestudearret en ûntwikkelt mei yntegreare metoaden op basis fan opto-elektroanika en mikro-elektroanika. De teoretyske basis fan yntegreare optyk is optyk en opto-elektroanika, wêrby't weachoptyk en ynformaasje-optyk, net-lineare optyk, healgeleider-opto-elektroanika, kristaloptyk, tinne-filmoptyk, begeliede weachoptyk, keppele modus- en parametryske ynteraksjeteory, tinne-film optyske weachliederapparaten en -systemen. De technologyske basis is benammen tinne-filmtechnology en mikro-elektroanikatechnology. It tapassingsfjild fan yntegreare optyk is tige breed, neist optyske glêstriedkommunikaasje, optyske glêstriedsensortechnology, optyske ynformaasjeferwurking, optyske kompjûter en optyske opslach, binne d'r oare fjilden, lykas materiaalwittenskiplik ûndersyk, optyske ynstruminten, spektraal ûndersyk.
Earst, yntegreare optyske foardielen
1. Ferliking mei diskrete optyske apparaatsystemen
In diskreet optysk apparaat is in type optysk apparaat dat fêstmakke is op in grut platfoarm of optyske basis om in optysk systeem te foarmjen. De grutte fan it systeem is yn 'e oarder fan 1m2, en de dikte fan 'e striel is sawat 1 sm. Neist syn grutte grutte binne de gearstalling en oanpassing ek dreger. It yntegreare optyske systeem hat de folgjende foardielen:
1. Ljochtweagen fersprate har yn optyske golflieders, en ljochtweagen binne maklik te kontrolearjen en har enerzjy te behâlden.
2. Yntegraasje bringt stabile posysjonearring. Lykas hjirboppe neamd, ferwachtet yntegreare optyk ferskate apparaten op itselde substraat te meitsjen, sadat d'r gjin gearstallingsproblemen binne dy't aparte optyk hawwe, sadat de kombinaasje stabyl wêze kin, sadat it ek better oanpasber is oan miljeufaktoaren lykas trilling en temperatuer.
(3) De grutte fan it apparaat en de ynteraksjelingte wurde ynkoarte; De byhearrende elektroanika wurket ek by legere spanningen.
4. Hege krêftdichtheid. It ljocht dat lâns de golflieder trochjûn wurdt, is beheind ta in lytse lokale romte, wat resulteart yn in hege optyske krêftdichtheid, wêrtroch't it maklik is om de nedige wurkingsdrompelwearden fan it apparaat te berikken en te wurkjen mei net-lineare optyske effekten.
5. yntegreare optyske eleminten wurde oer it algemien yntegrearre op in substraat fan sintimetergrutte, dat lyts fan grutte en licht fan gewicht is.
2. Fergeliking mei yntegreare circuits
De foardielen fan optyske yntegraasje kinne wurde ferdield yn twa aspekten, ien is it ferfangen fan it yntegreare elektroanyske systeem (yntegreare sirkwy) troch it yntegreare optyske systeem (yntegreare optyske sirkwy); De oare is relatearre oan de optyske glêstried en diëlektryske flak optyske golflieder dy't de ljochtweach liede ynstee fan tried of koaksiale kabel om it sinjaal oer te bringen.
Yn in yntegreare optyske paad wurde de optyske eleminten foarme op in wafersubstraat en ferbûn troch optyske golflieders dy't binnen of op it oerflak fan it substraat foarme binne. It yntegreare optyske paad, dat optyske eleminten op itselde substraat yntegreart yn 'e foarm fan tinne film, is in wichtige manier om de miniaturisaasje fan it orizjinele optyske systeem op te lossen en de algemiene prestaasjes te ferbetterjen. It yntegreare apparaat hat de foardielen fan lytse grutte, stabile en betroubere prestaasjes, hege effisjinsje, leech enerzjyferbrûk en maklik gebrûk.
Yn 't algemien omfetsje de foardielen fan it ferfangen fan yntegreare circuits troch yntegreare optyske circuits ferhege bânbreedte, golflingtedivisjemultipleksing, multiplex-skeakeling, lyts koppelingferlies, lytse grutte, lichtgewicht, leech enerzjyferbrûk, goede batchtariedingsekonomy en hege betrouberens. Troch de ferskate ynteraksjes tusken ljocht en matearje kinne nije apparaatfunksjes ek realisearre wurde troch ferskate fysike effekten te brûken lykas fotoelektrysk effekt, elektro-optysk effekt, akoesto-optysk effekt, magneto-optysk effekt, thermo-optysk effekt ensafuorthinne yn 'e gearstalling fan it yntegreare optyske paad.
2. Undersyk en tapassing fan yntegreare optyk
Yntegreare optyk wurdt in soad brûkt yn ferskate fjilden lykas yndustry, militêr en ekonomy, mar it wurdt benammen brûkt yn 'e folgjende aspekten:
1. Kommunikaasje- en optyske netwurken
Optyske yntegreare apparaten binne de kaaihardware om optyske kommunikaasjenetwurken mei hege snelheid en grutte kapasiteit te realisearjen, ynklusyf yntegreare laserboarne mei hege snelheid, yntegreare laserboarne mei hege reaksje, waveguide-roosterarray mei tichte golflingteferdielingsmultiplexer, smelbân-antwurd-yntegreare fotodetektor, routing-golflingtekonverter, optyske skeakelmatrix mei snelle reaksje, meardere tagongswaveguide-beamsplitter mei leech ferlies en sa fierder.
2. Fotonyske kompjûter
De saneamde fotonkompjûter is in kompjûter dy't ljocht brûkt as it oerdrachtmedium fan ynformaasje. Fotonen binne bosonen, dy't gjin elektryske lading hawwe, en ljochtstrielen kinne parallel of krúse sûnder inoar te beynfloedzjen, wat de oanberne mooglikheid hat fan geweldige parallelle ferwurking. Fotonyske kompjûter hat ek de foardielen fan grutte ynformaasjeopslachkapasiteit, sterke anty-ynterferinsjefermogen, lege easken foar miljeu-omstannichheden, en sterke fouttolerânsje. De meast basale funksjonele komponinten fan fotonyske kompjûters binne yntegreare optyske skeakels en yntegreare optyske logika-komponinten.
3. Oare tapassingen, lykas optyske ynformaasjeprosessor, glêstriedoptyske sensor, glêstriedroostersensor, glêstriedoptyske gyroskoop, ensfh.
Pleatsingstiid: 28 juny 2023