Konsep optik terpadu diajokake dening Dr. Miller saka Bell Laboratories ing taun 1969. Optik terpadu minangka subjek anyar sing nyinaoni lan ngembangake piranti optik lan sistem piranti elektronik optik hibrida nggunakake metode terpadu adhedhasar optoelektronik lan mikroelektronik. Dasar teoretis optik terpadu yaiku optik lan optoelektronik, sing nglibatake optik gelombang lan optik informasi, optik nonlinier, optoelektronik semikonduktor, optik kristal, optik film tipis, optik gelombang terpandu, teori interaksi mode gandeng lan parametrik, piranti lan sistem pandu gelombang optik film tipis. Dasar teknologi utamane yaiku teknologi film tipis lan teknologi mikroelektronik. Bidang aplikasi optik terpadu jembar banget, saliyane komunikasi serat optik, teknologi penginderaan serat optik, pangolahan informasi optik, komputer optik lan panyimpenan optik, ana bidang liyane, kayata riset ilmu material, instrumen optik, riset spektral.
Kapisan, kaluwihan optik terintegrasi
1. Perbandingan karo sistem piranti optik diskrit
Piranti optik diskrit yaiku jinis piranti optik sing dipasang ing platform gedhe utawa basis optik kanggo mbentuk sistem optik. Ukuran sistem kasebut udakara 1m2, lan kekandelan sinar udakara 1cm. Saliyane ukurane sing gedhe, perakitan lan penyesuaian uga luwih angel. Sistem optik terintegrasi nduweni kaluwihan ing ngisor iki:
1. Gelombang cahya nyebar ing pandu gelombang optik, lan gelombang cahya gampang dikendhaleni lan dijaga energine.
2. Integrasi nggawa posisi sing stabil. Kaya sing wis kasebut ing ndhuwur, optik terintegrasi ngarepake bisa nggawe sawetara piranti ing substrat sing padha, mula ora ana masalah perakitan sing dialami optik diskrit, saengga kombinasi kasebut bisa stabil, saengga uga luwih bisa adaptasi karo faktor lingkungan kayata getaran lan suhu.
(3) Ukuran piranti lan dawa interaksi dicekak; Elektronik sing ana gandhengane uga beroperasi ing voltase sing luwih murah.
4. Kapadhetan daya dhuwur. Cahya sing ditularake ing sadawane waveguide diwatesi ing papan lokal sing cilik, sing nyebabake kapadhetan daya optik sing dhuwur, sing gampang tekan ambang operasi piranti sing dibutuhake lan bisa digunakake karo efek optik nonlinier.
5. optik terintegrasi umume terintegrasi ing substrat skala sentimeter, sing ukurane cilik lan entheng.
2. Perbandingan karo sirkuit terpadu
Kauntungan saka integrasi optik bisa dipérang dadi rong aspèk, siji yaiku ngganti sistem elektronik terintegrasi (sirkuit terintegrasi) karo sistem optik terintegrasi (sirkuit optik terintegrasi); liyané ana gandhèngané karo serat optik lan pandu gelombang optik bidang dielektrik sing nuntun gelombang cahya tinimbang kawat utawa kabel koaksial kanggo ngirim sinyal.
Ing jalur optik terintegrasi, elemen optik dibentuk ing substrat wafer lan disambungake dening pandu gelombang optik sing dibentuk ing njero utawa ing permukaan substrat. Jalur optik terintegrasi, sing nggabungake elemen optik ing substrat sing padha ing bentuk film tipis, minangka cara penting kanggo ngatasi miniaturisasi sistem optik asli lan ningkatake kinerja sakabèhé. Piranti terintegrasi iki nduweni kaluwihan ukuran cilik, kinerja sing stabil lan dipercaya, efisiensi dhuwur, konsumsi daya sing sithik, lan panggunaan sing gampang.
Umumé, kaluwihan ngganti sirkuit terpadu nganggo sirkuit optik terpadu kalebu bandwidth sing tambah, multiplexing divisi dawa gelombang, switching multipleks, kerugian kopling cilik, ukuran cilik, bobot entheng, konsumsi daya sing sithik, ekonomi persiapan batch sing apik, lan linuwih sing dhuwur. Amarga macem-macem interaksi antarane cahya lan materi, fungsi piranti anyar uga bisa direalisasikake kanthi nggunakake macem-macem efek fisik kayata efek fotolistrik, efek elektro-optik, efek akusto-optik, efek magneto-optik, efek termo-optik lan liya-liyane ing komposisi jalur optik terpadu.
2. Riset lan aplikasi optik terintegrasi
Optik terintegrasi digunakake sacara wiyar ing maneka warna bidang kayata industri, militer, lan ekonomi, nanging utamane digunakake ing aspek-aspek ing ngisor iki:
1. Komunikasi lan jaringan optik
Piranti optik terintegrasi minangka perangkat keras utama kanggo nggayuh jaringan komunikasi optik kanthi kecepatan tinggi lan kapasitas besar, kalebu sumber laser terintegrasi respon kecepatan tinggi, multiplexer divisi panjang gelombang padat array grating waveguide, fotodetektor terintegrasi respon narrowband, konverter panjang gelombang routing, matriks switching optik respon cepat, pembagi sinar waveguide akses ganda kerugian rendah, lan liya-liyane.
2. Komputer fotonik
Komputer foton sing diarani yaiku komputer sing nggunakake cahya minangka media transmisi informasi. Foton iku boson, sing ora duwe muatan listrik, lan sinar cahya bisa ngliwati paralel utawa nyilang tanpa saling mengaruhi, sing nduweni kemampuan bawaan kanggo pangolahan paralel sing apik. Komputer fotonik uga nduweni kaluwihan kapasitas panyimpenan informasi sing gedhe, kemampuan anti-gangguan sing kuwat, syarat sing kurang kanggo kahanan lingkungan, lan toleransi kesalahan sing kuwat. Komponen fungsional paling dhasar saka komputer fotonik yaiku saklar optik terintegrasi lan komponen logika optik terintegrasi.
3. Aplikasi liyané, kaya ta prosesor informasi optik, sensor serat optik, sensor kisi serat, giroskop serat optik, lan liya-liyané.
Wektu kiriman: 28 Juni 2023