Cyflwynwyd y cysyniad o opteg integredig gan Dr Miller o Bell Laboratories ym 1969. Mae opteg integredig yn bwnc newydd sy'n astudio ac yn datblygu dyfeisiau optegol a systemau dyfeisiau electronig hybrid hybrid gan ddefnyddio dulliau integredig ar sail optoelectroneg a microelectroneg.Sail ddamcaniaethol opteg integredig yw opteg ac optoelectroneg, sy'n cynnwys opteg tonnau ac opteg gwybodaeth, opteg aflinol, optoelectroneg lled-ddargludyddion, opteg grisial, opteg ffilm denau, opteg tonnau dan arweiniad, modd cypledig a theori rhyngweithio parametrig, dyfeisiau a systemau tonnau optegol ffilm denau.Y sail dechnolegol yn bennaf yw technoleg ffilm denau a thechnoleg microelectroneg.Mae maes cymhwyso opteg integredig yn eang iawn, yn ogystal â chyfathrebu ffibr optegol, technoleg synhwyro ffibr optegol, prosesu gwybodaeth optegol, cyfrifiaduron optegol a storio optegol, mae meysydd eraill, megis ymchwil gwyddor materol, offerynnau optegol, ymchwil sbectrol.
Yn gyntaf, manteision optegol integredig
1. Cymharu â systemau dyfeisiau optegol arwahanol
Mae dyfais optegol arwahanol yn fath o ddyfais optegol sydd wedi'i gosod ar lwyfan mawr neu sylfaen optegol i ffurfio system optegol.Mae maint y system tua 1m2, ac mae trwch y trawst tua 1cm.Yn ogystal â'i faint mawr, mae cydosod ac addasu hefyd yn fwy anodd.Mae gan y system optegol integredig y manteision canlynol:
1. Mae tonnau golau yn lluosogi mewn tonnau optegol, ac mae tonnau golau yn hawdd i'w rheoli a chynnal eu hegni.
2. Mae integreiddio yn dod â lleoli sefydlog.Fel y soniwyd uchod, mae opteg integredig yn disgwyl gwneud sawl dyfais ar yr un swbstrad, felly nid oes unrhyw broblemau cydosod sydd gan opteg arwahanol, fel y gall y cyfuniad fod yn sefydlog, fel ei fod hefyd yn fwy addasadwy i ffactorau amgylcheddol megis dirgryniad a thymheredd. .
(3) Mae maint y ddyfais a'r hyd rhyngweithio yn cael eu byrhau;Mae'r electroneg cysylltiedig hefyd yn gweithredu ar folteddau is.
4. Dwysedd pŵer uchel.Mae'r golau a drosglwyddir ar hyd y canllaw tonnau wedi'i gyfyngu i ofod lleol bach, gan arwain at ddwysedd pŵer optegol uchel, sy'n hawdd cyrraedd y trothwy gweithredu dyfeisiau angenrheidiol a gweithio gydag effeithiau optegol aflinol.
5. opteg integredig yn cael eu hintegreiddio yn gyffredinol ar swbstrad ar raddfa centimedr, sy'n fach o ran maint a golau mewn pwysau.
2. Cymharu â chylchedau integredig
Gellir rhannu manteision integreiddio optegol yn ddwy agwedd, un yw disodli'r system electronig integredig (cylched integredig) gyda'r system optegol integredig (cylched optegol integredig);Mae'r llall yn gysylltiedig â'r canllaw tonnau optegol ffibr optegol a dielectric sy'n arwain y don golau yn lle gwifren neu gebl cyfechelog i drosglwyddo'r signal.
Mewn llwybr optegol integredig, mae'r elfennau optegol yn cael eu ffurfio ar swbstrad wafer a'u cysylltu gan donnau optegol a ffurfiwyd y tu mewn neu ar wyneb y swbstrad.Mae'r llwybr optegol integredig, sy'n integreiddio elfennau optegol ar yr un swbstrad ar ffurf ffilm denau, yn ffordd bwysig o ddatrys miniaturization y system optegol wreiddiol a gwella'r perfformiad cyffredinol.Mae gan y ddyfais integredig fanteision maint bach, perfformiad sefydlog a dibynadwy, effeithlonrwydd uchel, defnydd pŵer isel a defnydd hawdd.
Yn gyffredinol, mae manteision disodli cylchedau integredig â chylchedau optegol integredig yn cynnwys lled band cynyddol, amlblecsio rhaniad tonfedd, newid amlblecs, colled cyplu bach, maint bach, pwysau ysgafn, defnydd pŵer isel, economi paratoi swp da, a dibynadwyedd uchel.Oherwydd y rhyngweithio amrywiol rhwng golau a mater, gellir gwireddu swyddogaethau dyfais newydd hefyd trwy ddefnyddio effeithiau corfforol amrywiol megis effaith ffotodrydanol, effaith electro-optegol, effaith acwsto-optegol, effaith magneto-optegol, effaith thermo-optegol ac ati. cyfansoddiad y llwybr optegol integredig.
2. Ymchwilio a chymhwyso opteg integredig
Defnyddir opteg integredig yn eang mewn amrywiol feysydd megis diwydiant, milwrol ac economi, ond fe'i defnyddir yn bennaf yn yr agweddau canlynol:
1. Cyfathrebu a rhwydweithiau optegol
Dyfeisiau integredig optegol yw'r caledwedd allweddol i wireddu rhwydweithiau cyfathrebu optegol cyflymder uchel a chynhwysedd mawr, gan gynnwys ffynhonnell laser integredig ymateb cyflym, amlblecsydd rhannu tonfedd trwchus arae gratio tonnau, ffotodetector integredig ymateb band cul, trawsnewidydd tonfedd llwybro, matrics newid optegol ymateb cyflym, colled isel mynediad lluosog waveguide trawst hollti ac ati.
2. Cyfrifiadur ffotonig
Mae'r cyfrifiadur ffoton fel y'i gelwir yn gyfrifiadur sy'n defnyddio golau fel cyfrwng trosglwyddo gwybodaeth.Mae ffotonau yn bosonau, nad oes ganddynt dâl trydan, a gall trawstiau golau fynd yn gyfochrog neu groesi heb effeithio ar ei gilydd, sydd â'r gallu cynhenid o brosesu cyfochrog gwych.Mae gan gyfrifiadur ffotonig hefyd fanteision gallu storio gwybodaeth mawr, gallu gwrth-ymyrraeth cryf, gofynion isel ar gyfer amodau amgylcheddol, a goddefgarwch bai cryf.Y cydrannau swyddogaethol mwyaf sylfaenol o gyfrifiaduron ffotonig yw switshis optegol integredig a chydrannau rhesymeg optegol integredig.
3. Cymwysiadau eraill, megis prosesydd gwybodaeth optegol, synhwyrydd ffibr optig, synhwyrydd gratio ffibr, gyrosgop ffibr optig, ac ati.
Amser postio: Mehefin-28-2023