एकीकृत प्रकाशिकी के हो?

एकीकृत अप्टिक्सको अवधारणा सन् १९६९ मा बेल ल्याबोरेटरीजका डा. मिलरले अगाडि राखेका थिए। एकीकृत अप्टिक्स एउटा नयाँ विषय हो जसले अप्टिकल उपकरणहरू र हाइब्रिड अप्टिकल इलेक्ट्रोनिक उपकरण प्रणालीहरूको अध्ययन र विकास गर्दछ। एकीकृत अप्टिक्सको सैद्धान्तिक आधार भनेको अप्टिक्स र ओप्टोइलेक्ट्रोनिक्स हो, जसमा वेभ अप्टिक्स र सूचना प्रकाशिकी, ननलाइनर अप्टिक्स, सेमीकन्डक्टर ओप्टोइलेक्ट्रोनिक्स, क्रिस्टल अप्टिक्स, पातलो फिल्म अप्टिक्स, निर्देशित तरंग अप्टिक्स, युग्मित मोड र प्यारामेट्रिक अन्तरक्रिया सिद्धान्त, पातलो फिल्म अप्टिकल वेभगाइड उपकरणहरू र प्रणालीहरू समावेश छन्। प्राविधिक आधार मुख्यतया पातलो फिल्म प्रविधि र माइक्रोइलेक्ट्रोनिक्स प्रविधि हो। अप्टिकल फाइबर कम्युनिकेशन, अप्टिकल फाइबर सेन्सिङ टेक्नोलोजी, अप्टिकल इन्फर्मेशन प्रोसेसिङ, अप्टिकल कम्प्युटर र अप्टिकल स्टोरेजको अतिरिक्त, सामग्री विज्ञान अनुसन्धान, अप्टिकल उपकरण, स्पेक्ट्रल अनुसन्धान जस्ता अन्य क्षेत्रहरू छन्।

पहिलो, एकीकृत अप्टिकल लाभ

1. असतत अप्टिकल उपकरण प्रणाली संग तुलना

डिस्क्रिट अप्टिकल उपकरण एक प्रकारको अप्टिकल उपकरण हो जुन ठूलो प्लेटफर्म वा अप्टिकल आधारमा अप्टिकल प्रणाली बनाउनको लागि निश्चित हुन्छ। प्रणालीको आकार 1m2 को अर्डरमा छ, र बीमको मोटाई लगभग 1cm छ। यसको ठूलो आकार को अतिरिक्त, विधानसभा र समायोजन पनि गाह्रो छ। एकीकृत अप्टिकल प्रणाली निम्न फाइदाहरू छन्:

1. प्रकाश तरंगहरू अप्टिकल वेभगाइडहरूमा प्रचार गर्छन्, र प्रकाश तरंगहरू नियन्त्रण गर्न र तिनीहरूको ऊर्जा कायम राख्न सजिलो हुन्छ।

2. एकीकरणले स्थिर स्थिति ल्याउँछ। माथि उल्लेख गरिएझैं, एकीकृत अप्टिक्सले एउटै सब्सट्रेटमा धेरै यन्त्रहरू बनाउने अपेक्षा गर्दछ, त्यसैले त्यहाँ कुनै एसेम्ब्ली समस्याहरू छैनन् जुन असन्तुलित अप्टिक्सहरू छन्, ताकि संयोजन स्थिर हुन सकोस्, ताकि यो कम्पन र तापमान जस्ता वातावरणीय कारकहरूमा अझ अनुकूलनीय हो। ।

(3) उपकरणको आकार र अन्तरक्रिया लम्बाइ छोटो छ; सम्बन्धित इलेक्ट्रोनिक्स पनि कम भोल्टेज मा काम गर्दछ।

4. उच्च शक्ति घनत्व। वेभगाइडको साथ प्रसारित प्रकाश सानो स्थानीय ठाउँमा सीमित छ, उच्च अप्टिकल पावर घनत्वको परिणामस्वरूप, जुन आवश्यक उपकरण अपरेटिङ थ्रेसहोल्डहरूमा पुग्न सजिलो छ र ननलाइनर अप्टिकल प्रभावहरूसँग काम गर्दछ।

5. एकीकृत प्रकाशिकीहरू सामान्यतया सेन्टिमिटर-स्केल सब्सट्रेटमा एकीकृत हुन्छन्, जुन आकारमा सानो र वजनमा हल्का हुन्छ।

2. एकीकृत सर्किट संग तुलना

अप्टिकल एकीकरणका फाइदाहरूलाई दुई पक्षमा विभाजन गर्न सकिन्छ, एउटा एकीकृत इलेक्ट्रोनिक प्रणाली (एकीकृत सर्किट) लाई एकीकृत अप्टिकल प्रणाली (एकीकृत अप्टिकल सर्किट) सँग प्रतिस्थापन गर्ने हो; अर्को अप्टिकल फाइबर र डाइइलेक्ट्रिक प्लेन अप्टिकल वेभगाइडसँग सम्बन्धित छ जसले संकेत प्रसारण गर्न तार वा समाक्षीय केबलको सट्टा प्रकाश तरंगलाई मार्गदर्शन गर्दछ।

एक एकीकृत अप्टिकल पथमा, अप्टिकल तत्वहरू वेफर सब्सट्रेटमा बनाइन्छ र भित्र वा सब्सट्रेटको सतहमा बनेको अप्टिकल वेभगाइडहरूद्वारा जडान गरिन्छ। एकीकृत अप्टिकल पथ, जसले पातलो फिल्मको रूपमा एउटै सब्सट्रेटमा अप्टिकल तत्वहरूलाई एकीकृत गर्दछ, मूल अप्टिकल प्रणालीको लघुकरण समाधान गर्न र समग्र प्रदर्शन सुधार गर्ने महत्त्वपूर्ण तरिका हो। एकीकृत उपकरणमा सानो आकार, स्थिर र भरपर्दो प्रदर्शन, उच्च दक्षता, कम ऊर्जा खपत र सजिलो प्रयोगको फाइदाहरू छन्।

सामान्यतया, एकीकृत अप्टिकल सर्किटहरूसँग एकीकृत सर्किटहरू प्रतिस्थापन गर्ने फाइदाहरूमा बढेको ब्यान्डविथ, तरंग लम्बाइ डिभिजन मल्टिप्लेक्सिङ, मल्टिप्लेक्स स्विचिङ, सानो युग्मन घाटा, सानो आकार, हल्का तौल, कम ऊर्जा खपत, राम्रो ब्याच तयारी अर्थव्यवस्था, र उच्च विश्वसनीयता समावेश छ। प्रकाश र पदार्थ बीचको विभिन्न अन्तरक्रियाको कारणले गर्दा, नयाँ उपकरण कार्यहरू विभिन्न भौतिक प्रभावहरू जस्तै फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव, इलेक्ट्रो-अप्टिकल प्रभाव, एकाउस्टो-अप्टिकल प्रभाव, म्याग्नेटो-अप्टिकल प्रभाव, थर्मो-अप्टिकल प्रभाव आदि प्रयोग गरेर पनि महसुस गर्न सकिन्छ। एकीकृत अप्टिकल पथ को संरचना।

2. एकीकृत अप्टिक्सको अनुसन्धान र प्रयोग

एकीकृत अप्टिक्स व्यापक रूपमा उद्योग, सैन्य र अर्थव्यवस्था जस्ता विभिन्न क्षेत्रहरूमा प्रयोग गरिन्छ, तर यो मुख्य रूपमा निम्न पक्षहरूमा प्रयोग गरिन्छ:

१. सञ्चार र अप्टिकल नेटवर्कहरू

अप्टिकल एकीकृत उपकरणहरू उच्च गति र ठूलो क्षमताको अप्टिकल संचार नेटवर्कहरू महसुस गर्न प्रमुख हार्डवेयर हुन्, जसमा हाई-स्पीड प्रतिक्रिया एकीकृत लेजर स्रोत, वेभगाइड ग्रेटिंग एरे डेन्स वेभलेन्थ डिभिजन मल्टिप्लेक्सर, न्यारोब्यान्ड प्रतिक्रिया एकीकृत फोटोडेटेक्टर, राउटिङ वेभलेन्थ कन्भर्टर, द्रुत प्रतिक्रिया अप्टिकल स्विचिंग, माई। कम हानि बहु पहुँच वेभगाइड बीम स्प्लिटर र यस्तै।

2. फोटोनिक कम्प्युटर

तथाकथित फोटोन कम्प्यूटर एक कम्प्युटर हो जसले प्रकाशलाई सूचनाको प्रसारण माध्यमको रूपमा प्रयोग गर्दछ। फोटोनहरू बोसोनहरू हुन्, जसमा कुनै विद्युतीय चार्ज हुँदैन, र प्रकाश किरणहरू एकअर्कालाई असर नगरी समानान्तर वा क्रस गर्न सक्छन्, जसमा उत्कृष्ट समानान्तर प्रक्रियाको जन्मजात क्षमता हुन्छ। फोटोनिक कम्प्युटरमा ठूलो जानकारी भण्डारण क्षमता, बलियो एन्टी-हस्तक्षेप क्षमता, वातावरणीय अवस्थाहरूको लागि कम आवश्यकताहरू, र बलियो गल्ती सहिष्णुताका फाइदाहरू छन्। फोटोनिक कम्प्युटरहरूको सबैभन्दा आधारभूत कार्यात्मक कम्पोनेन्टहरू एकीकृत अप्टिकल स्विचहरू र एकीकृत अप्टिकल तर्क घटकहरू हुन्।

3. अन्य अनुप्रयोगहरू, जस्तै अप्टिकल सूचना प्रोसेसर, फाइबर अप्टिक सेन्सर, फाइबर ग्रेटिंग सेन्सर, फाइबर अप्टिक जाइरोस्कोप, आदि।