Ang konsepto sa integrated optics gipresentar ni Dr. Miller sa Bell Laboratories niadtong 1969. Ang integrated optics usa ka bag-ong hilisgutan nga nagtuon ug nagpalambo sa mga optical device ug hybrid optical electronic device system gamit ang integrated methods base sa optoelectronics ug microelectronics. Ang teoretikal nga basehan sa integrated optics mao ang optics ug optoelectronics, nga naglambigit sa wave optics ug information optics, nonlinear optics, semiconductor optoelectronics, crystal optics, thin film optics, guided wave optics, coupled mode ug parametric interaction theory, thin film optical waveguide devices ug systems. Ang teknolohikal nga basehan kasagaran mao ang thin film technology ug microelectronics technology. Ang natad sa aplikasyon sa integrated optics kay lapad kaayo, dugang sa optical fiber communication, optical fiber sensing technology, optical information processing, optical computer ug optical storage, adunay uban pang mga natad, sama sa material science research, optical instruments, spectral research.
Una, integrated optical advantages
1. Pagtandi sa mga discrete optical device system
Ang discrete optical device usa ka klase sa optical device nga gitaod sa usa ka dako nga plataporma o optical base aron maporma ang usa ka optical system. Ang gidak-on sa sistema naa sa order nga 1m2, ug ang gibag-on sa beam mga 1cm. Gawas sa kadako niini, mas lisod usab ang pag-assemble ug pag-adjust. Ang integrated optical system adunay mosunod nga mga bentaha:
1. Ang mga balud sa kahayag mokaylap sa mga optical waveguide, ug ang mga balud sa kahayag dali ra kontrolon ug ipadayon ang ilang enerhiya.
2. Ang integrasyon nagdala og lig-on nga posisyon. Sama sa nahisgotan na, ang integrated optics nagdahom nga makahimo og daghang mga aparato sa parehas nga substrate, busa walay mga problema sa pag-assemble nga naa sa discrete optics, aron ang kombinasyon mahimong lig-on, aron kini mas dali nga ma-adjust sa mga hinungdan sa palibot sama sa vibration ug temperatura.
(3) Ang gidak-on sa aparato ug ang gitas-on sa interaksyon gipamubo; Ang mga elektroniko nga nalangkit niini naglihok usab sa mas ubos nga boltahe.
4. Taas nga densidad sa kuryente. Ang kahayag nga gipasa ubay sa waveguide limitado sa gamay nga lokal nga wanang, nga moresulta sa taas nga densidad sa kuryente sa optika, nga dali nga makaabot sa gikinahanglan nga mga threshold sa pag-operate sa aparato ug molihok uban ang mga nonlinear optical effects.
5. Ang integrated optics kasagarang gi-integrate sa usa ka centimeter-scale substrate, nga gamay ang gidak-on ug gaan ang gibug-aton.
2. Pagtandi sa mga integrated circuit
Ang mga bentaha sa optical integration mahimong bahinon sa duha ka aspeto, ang usa mao ang pag-ilis sa integrated electronic system (integrated circuit) sa integrated optical system (integrated optical circuit); ang lain may kalabutan sa optical fiber ug dielectric plane optical waveguide nga naggiya sa light wave imbes nga wire o coaxial cable aron ipadala ang signal.
Sa usa ka integrated optical path, ang mga optical elements giporma sa usa ka wafer substrate ug gikonektar sa optical waveguides nga giporma sa sulod o sa ibabaw sa substrate. Ang integrated optical path, nga naghiusa sa mga optical elements sa samang substrate sa porma sa nipis nga film, usa ka importante nga paagi aron masulbad ang miniaturization sa orihinal nga optical system ug mapaayo ang kinatibuk-ang performance. Ang integrated device adunay mga bentaha sa gamay nga gidak-on, lig-on ug kasaligan nga performance, taas nga efficiency, ubos nga konsumo sa kuryente ug dali gamiton.
Sa kinatibuk-an, ang mga bentaha sa pag-ilis sa integrated circuits og integrated optical circuits naglakip sa dugang nga bandwidth, wavelength division multiplexing, multiplex switching, gamay nga coupling loss, gamay nga gidak-on, gaan, ubos nga konsumo sa kuryente, maayo nga batch preparation economy, ug taas nga kasaligan. Tungod sa lain-laing interaksyon tali sa kahayag ug materya, ang mga bag-ong function sa device mahimo usab nga matuman pinaagi sa paggamit sa lain-laing pisikal nga mga epekto sama sa photoelectric effect, electro-optical effect, acousto-optical effect, magneto-optical effect, thermo-optical effect ug uban pa sa komposisyon sa integrated optical path.
2. Panukiduki ug aplikasyon sa integrated optics
Ang integrated optics kay kaylap nga gigamit sa nagkalain-laing natad sama sa industriya, militar ug ekonomiya, apan kini kasagarang gigamit sa mosunod nga mga aspeto:
1. Komunikasyon ug mga optikal nga network
Ang mga optical integrated device mao ang pangunang hardware aron makab-ot ang high speed ug dako nga kapasidad nga optical communication networks, lakip na ang high-speed response integrated laser source, waveguide grating array dense wavelength division multiplexer, narrowband response integrated photodetector, routing wavelength converter, fast response optical switching matrix, low loss multiple access waveguide beam splitter ug uban pa.
2. Kompyuter nga potoniko
Ang gitawag nga photon computer usa ka kompyuter nga naggamit sa kahayag isip medium sa pagpadala sa impormasyon. Ang mga photon kay mga boson, nga walay electric charge, ug ang mga silaw sa kahayag mahimong moagi nga parallel o motabok nga dili makaapekto sa usag usa, nga adunay kinaiyanhong kapabilidad sa maayo nga parallel processing. Ang photonic computer adunay usab mga bentaha sa dako nga kapasidad sa pagtipig sa impormasyon, kusog nga abilidad sa pagbatok sa interference, ubos nga kinahanglanon alang sa mga kondisyon sa palibot, ug kusog nga fault tolerance. Ang labing sukaranan nga mga functional nga sangkap sa photonic computer mao ang integrated optical switches ug integrated optical logic components.
3. Ubang aplikasyon, sama sa optical information processor, fiber optic sensor, fiber grating sensor, fiber optic gyroscope, ug uban pa.
Oras sa pag-post: Hunyo-28-2023