Нэгдсэн оптикийн тухай ойлголтыг 1969 онд Белл лабораторийн доктор Миллер дэвшүүлсэн. Нэгдсэн оптик нь оптоэлектроник ба микроэлектроникийн үндсэн дээр нэгдсэн аргуудыг ашиглан оптик төхөөрөмж, эрлийз оптик электрон төхөөрөмжийн системийг судалж хөгжүүлдэг шинэ сэдэв юм.Нэгдсэн оптикийн онолын үндэс нь долгионы оптик ба мэдээллийн оптик, шугаман бус оптик, хагас дамжуулагч оптоэлектроник, болор оптик, нимгэн хальсан оптик, чиглүүлсэн долгионы оптик, хосолсон горим ба параметрийн харилцан үйлчлэлийн онол, нимгэн хальсан долгионы хөтлүүрийн төхөөрөмж, системийг хамарсан оптик ба оптоэлектроник юм.Технологийн үндэс нь ихэвчлэн нимгэн хальсан технологи, микроэлектроникийн технологи юм.Нэгдсэн оптикийн хэрэглээний талбар нь маш өргөн бөгөөд шилэн кабелийн холбоо, оптик шилэн мэдрэгч технологи, оптик мэдээлэл боловсруулах, оптик компьютер, оптик хадгалалтаас гадна материал судлалын судалгаа, оптик багаж хэрэгсэл, спектрийн судалгаа зэрэг бусад салбарууд байдаг.
Нэгдүгээрт, нэгдсэн оптик давуу тал
1. Дискрет оптик төхөөрөмжийн системтэй харьцуулах
Дискрет оптик төхөөрөмж нь оптик системийг үүсгэхийн тулд том тавцан эсвэл оптик суурин дээр бэхлэгдсэн оптик төхөөрөмжийн төрөл юм.Системийн хэмжээ нь 1м2, цацрагийн зузаан нь 1см орчим байна.Том хэмжээтэй байхаас гадна угсрах, тохируулах нь илүү хэцүү байдаг.Нэгдсэн оптик систем нь дараахь давуу талуудтай.
1. Гэрлийн долгион нь оптик долгионы хөтлүүрээр тархдаг ба гэрлийн долгион нь эрчим хүчийг хянах, хадгалахад хялбар байдаг.
2. Интеграци нь тогтвортой байрлалыг авчирдаг.Дээр дурьдсанчлан нэгдсэн оптик нь нэг субстрат дээр хэд хэдэн төхөөрөмж хийхээр төлөвлөж байгаа тул салангид оптикуудад тохиолддог угсралтын асуудал байхгүй, ингэснээр хослол нь тогтвортой байж, чичиргээ, температур зэрэг хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлүүдэд илүү дасан зохицдог. .
(3) Төхөөрөмжийн хэмжээ болон харилцан үйлчлэлийн уртыг богиносгосон;Холбогдох электрон төхөөрөмжүүд нь бага хүчдэлд ажилладаг.
4. Эрчим хүчний өндөр нягтрал.Долгион хөтлүүрийн дагуу дамждаг гэрэл нь орон нутгийн жижиг орон зайд хязгаарлагддаг тул оптик эрчим хүчний өндөр нягтралыг бий болгодог бөгөөд энэ нь шаардлагатай төхөөрөмжийг ажиллуулах босгонд хүрч, шугаман бус оптик эффекттэй ажиллахад хялбар байдаг.
5. нэгдсэн оптикийг ерөнхийдөө см-ийн хэмжээтэй субстрат дээр нэгтгэсэн бөгөөд энэ нь жижиг хэмжээтэй, хөнгөн жинтэй байдаг.
2. Интеграл схемтэй харьцуулах
Оптик интеграцийн давуу талуудыг хоёр хэсэгт хувааж болох бөгөөд нэг нь нэгдсэн цахим систем (нэгдсэн хэлхээ) -ийг нэгдсэн оптик систем (нэгдсэн оптик хэлхээ) -ээр солих;Нөгөө нь дохио дамжуулах утас эсвэл коаксиаль кабелийн оронд гэрлийн долгионыг чиглүүлдэг оптик шилэн ба диэлектрик хавтгайтай оптик долгионы хөтлүүртэй холбоотой.
Нэгдсэн оптик замд оптик элементүүд нь вафель субстрат дээр үүсч, субстратын дотор эсвэл гадаргуу дээр үүссэн оптик долгионы дамжуулагчаар холбогддог.Нимгэн хальс хэлбэрээр нэг субстрат дээр оптик элементүүдийг нэгтгэсэн нэгдсэн оптик зам нь анхны оптик системийг жижигрүүлэх асуудлыг шийдэж, ерөнхий гүйцэтгэлийг сайжруулах чухал арга юм.Нэгдсэн төхөөрөмж нь жижиг хэмжээтэй, тогтвортой, найдвартай ажиллагаатай, өндөр үр ашигтай, бага эрчим хүч зарцуулдаг, хэрэглэхэд хялбар давуу талтай.
Ерөнхийдөө нэгдсэн хэлхээг нэгдсэн оптик хэлхээгээр солихын давуу тал нь зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэх, долгионы уртыг хуваах, мультиплекс солих, холбогчийг бага алдах, жижиг хэмжээтэй, бага жинтэй, бага эрчим хүч зарцуулдаг, багц бэлтгэхэд хэмнэлттэй, өндөр найдвартай байдал юм.Гэрэл ба материйн харилцан үйлчлэлийн янз бүрийн байдлаас шалтгаалан төхөөрөмжийн шинэ функцийг фотоэлектрик эффект, цахилгаан оптик эффект, акусто-оптик эффект, соронзон-оптик эффект, термо-оптик эффект гэх мэт янз бүрийн физик эффектүүдийг ашиглан хийж болно. нэгдсэн оптик замын найрлага.
2. Нэгдсэн оптикийн судалгаа, хэрэглээ
Нэгдсэн оптикийг аж үйлдвэр, цэрэг арми, эдийн засаг зэрэг янз бүрийн салбарт өргөнөөр ашигладаг боловч голчлон дараахь чиглэлээр ашигладаг.
1. Харилцаа холбооны болон оптик сүлжээ
Оптик нэгдсэн төхөөрөмжүүд нь өндөр хурдтай, том хүчин чадалтай оптик холбооны сүлжээг бий болгох гол техник хэрэгсэл бөгөөд үүнд өндөр хурдны хариу үйлдэл бүхий нэгдсэн лазерын эх үүсвэр, долгион хөтлүүр сараалжтай массивын нягт долгионы уртыг хуваах мультиплексор, нарийн зурвасын хариу үйлдэл бүхий нэгдсэн фотодетектор, чиглүүлэлтийн долгионы урт хувиргагч, хурдан хариу үйлдэл үзүүлэх оптик шилжих матриц, бага алдагдалтай олон хандалтын долгион хөтлүүрийн цацраг задлагч гэх мэт.
2. Фотоник компьютер
Фотон компьютер гэж нэрлэгддэг компьютер нь гэрлийг мэдээлэл дамжуулах хэрэгсэл болгон ашигладаг компьютер юм.Фотонууд нь цахилгаан цэнэггүй бозонууд бөгөөд гэрлийн туяа нь бие биендээ нөлөөлөхгүйгээр параллель эсвэл огтлолцдог бөгөөд энэ нь зэрэгцээ боловсруулалтын төрөлхийн чадвартай байдаг.Фотоник компьютер нь том хэмжээний мэдээлэл хадгалах багтаамжтай, хөндлөнгийн нөлөөллөөс хамгаалах чадвар сайтай, хүрээлэн буй орчны нөхцөлд тавигдах шаардлага бага, алдаа дутагдлыг тэсвэрлэх чадвартай зэрэг давуу талуудтай.Фотоник компьютерийн хамгийн үндсэн функциональ бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь нэгдсэн оптик унтраалга ба нэгдсэн оптик логик бүрэлдэхүүн хэсгүүд юм.
3. Оптик мэдээллийн процессор, шилэн кабелийн мэдрэгч, шилэн торны мэдрэгч, шилэн кабелийн гироскоп гэх мэт бусад хэрэглээ.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 6-р сарын 28