Konsép optik terpadu diajukeun ku Dr. Miller ti Bell Laboratories dina taun 1969. Optik terpadu mangrupikeun subjek énggal anu nalungtik sareng ngembangkeun alat optik sareng sistem alat éléktronik optik hibrida nganggo metode terpadu dumasar kana optoéléktronik sareng mikroéléktronik. Dasar téoritis optik terpadu nyaéta optik sareng optoéléktronik, anu ngalibatkeun optik gelombang sareng optik inpormasi, optik nonlinier, optoéléktronik semikonduktor, optik kristal, optik pilem ipis, optik gelombang anu dipandu, téori interaksi modeu gandeng sareng parametrik, alat sareng sistem pandu gelombang optik pilem ipis. Dasar téknologi utamina téknologi pilem ipis sareng téknologi mikroéléktronik. Widang aplikasi optik terpadu lega pisan, salian ti komunikasi serat optik, téknologi panginderaan serat optik, pamrosésan inpormasi optik, komputer optik sareng panyimpenan optik, aya widang sanés, sapertos panalungtikan élmu bahan, instrumen optik, panalungtikan spéktral.
Kahiji, kaunggulan optik terpadu
1. Babandingan jeung sistem alat optik diskrit
Alat optik diskrit nyaéta jinis alat optik anu dipasang dina platform ageung atanapi dasar optik pikeun ngabentuk sistem optik. Ukuran sistemna sakitar 1m2, sareng ketebalan sinarna sakitar 1cm. Salian ti ukuranana anu ageung, perakitan sareng pangaturanana ogé langkung sesah. Sistem optik terpadu ngagaduhan kaunggulan ieu:
1. Gelombang cahaya merambat dina pandu gelombang optik, sareng gelombang cahaya gampang dikontrol sareng dijaga énergina.
2. Integrasi mawa posisi anu stabil. Sakumaha anu parantos disebatkeun di luhur, optik terpadu ngarepkeun tiasa ngadamel sababaraha alat dina substrat anu sami, janten teu aya masalah perakitan anu dipiboga ku optik diskrit, supados kombinasi éta tiasa stabil, supados langkung tiasa adaptasi kana faktor lingkungan sapertos geteran sareng suhu.
(3) Ukuran alat sareng panjang interaksi disingget; Éléktronik anu aya hubunganana ogé beroperasi dina tegangan anu langkung handap.
4. Kapadatan daya anu luhur. Cahaya anu dipancarkeun sapanjang pandu gelombang diwatesan kana rohangan lokal anu alit, ngahasilkeun kapadatan daya optik anu luhur, anu gampang ngahontal ambang operasi alat anu diperyogikeun sareng tiasa dianggo kalayan épék optik nonlinier.
5. optik terpadu umumna diintegrasikeun dina substrat skala séntiméter, anu ukuranana alit sareng beuratna hampang.
2. Babandingan jeung sirkuit terpadu
Kaunggulan integrasi optik bisa dibagi jadi dua aspék, anu kahiji nyaéta ngaganti sistem éléktronik terpadu (sirkuit terpadu) ku sistem optik terpadu (sirkuit optik terpadu); anu kadua nyaéta patali jeung serat optik jeung pandu gelombang optik bidang dielektrik anu nungtun gelombang cahaya tinimbang kawat atawa kabel koaksial pikeun ngirimkeun sinyal.
Dina jalur optik terpadu, unsur-unsur optik dibentuk dina substrat wafer sareng dihubungkeun ku pandu gelombang optik anu dibentuk di jero atanapi dina permukaan substrat. Jalur optik terpadu, anu ngahijikeun unsur optik dina substrat anu sami dina bentuk pilem ipis, mangrupikeun cara anu penting pikeun ngarengsekeun miniaturisasi sistem optik asli sareng ningkatkeun kinerja sacara umum. Alat terpadu ieu ngagaduhan kaunggulan ukuran alit, kinerja anu stabil sareng tiasa dipercaya, efisiensi anu luhur, konsumsi daya anu handap sareng gampang dianggo.
Sacara umum, kaunggulan ngaganti sirkuit terpadu ku sirkuit optik terpadu kalebet ningkatna bandwidth, multiplexing division wavelength, switching multiplex, rugi kopling leutik, ukuran leutik, beurat hampang, konsumsi daya rendah, ékonomi persiapan bets anu saé, sareng reliabilitas anu luhur. Kusabab rupa-rupa interaksi antara cahaya sareng materi, fungsi alat anyar ogé tiasa diwujudkeun ku ngagunakeun rupa-rupa épék fisik sapertos éfék fotolistrik, éfék éléktro-optik, éfék akusto-optik, éfék magneto-optik, éfék termo-optik sareng saterasna dina komposisi jalur optik terpadu.
2. Panalungtikan sareng aplikasi optik terpadu
Optik terpadu loba dipaké dina rupa-rupa widang saperti industri, militer jeung ékonomi, tapi utamana dipaké dina aspék-aspék ieu:
1. Komunikasi sareng jaringan optik
Alat-alat optik anu terintegrasi mangrupikeun perangkat keras konci pikeun ngawujudkeun jaringan komunikasi optik anu kecepatan tinggi sareng kapasitas ageung, kalebet sumber laser terintegrasi réspon kecepatan tinggi, multiplexer divisi panjang gelombang padet waveguide grating array, photodetektor terintegrasi réspon pita sempit, konverter panjang gelombang routing, matriks switching optik réspon gancang, pambagi sinar waveguide aksés ganda anu rugi rendah sareng saterasna.
2. Komputer fotonik
Anu disebut komputer foton nyaéta komputer anu ngagunakeun cahaya salaku média transmisi informasi. Foton nyaéta boson, anu teu boga muatan listrik, sarta sinar cahaya bisa ngaliwat sajajar atawa meuntas tanpa silih pangaruhan, anu miboga kamampuh bawaan pikeun ngolah paralel anu hébat. Komputer fotonik ogé miboga kaunggulan kapasitas panyimpenan informasi anu gedé, kamampuh anti-gangguan anu kuat, sarat anu handap pikeun kaayaan lingkungan, sarta toleransi gangguan anu kuat. Komponén fungsional anu paling dasar tina komputer fotonik nyaéta saklar optik terintegrasi jeung komponén logika optik terintegrasi.
3. Aplikasi séjénna, sapertos pangolah informasi optik, sénsor serat optik, sénsor kisi serat, giroskop serat optik, jsb.
Waktos posting: 28 Juni 2023