Têgeha optîka entegre di sala 1969an de ji hêla Dr. Miller ê Bell Laboratories ve hate pêşkêş kirin. Optîka entegre mijarek nû ye ku cîhazên optîkî û pergalên cîhazên elektronîkî yên optîkî yên hîbrîd bi karanîna rêbazên entegre li ser bingeha optoelektronîk û mîkroelektronîkê lêkolîn dike û pêş dixe. Bingeha teorîk a optîka entegre optîk û optoelektronîk e, ku optîka pêlan û optîka agahdariyê, optîka ne-xêzik, optoelektronîka nîvconductor, optîka krîstal, optîka fîlma zirav, optîka pêla rêberkirî, teoriya moda hevgirtî û têkiliya parametrîk, cîhaz û pergalên rêberê pêlên optîkî yên fîlma zirav vedihewîne. Bingeha teknolojîk bi giranî teknolojiya fîlma zirav û teknolojiya mîkroelektronîkê ye. Qada sepandina optîka entegre pir fireh e, ji bilî ragihandina fîbera optîkî, teknolojiya hestkirina fîbera optîkî, pêvajoya agahdariya optîkî, komputera optîkî û hilanîna optîkî, warên din jî hene, wekî lêkolîna zanistiya materyalan, amûrên optîkî, lêkolîna spektral.
Pêşîn, avantajên optîkî yên yekbûyî
1. Berawirdkirin bi pergalên cîhazên optîkî yên cihêreng re
Amûra optîkî ya dîskret cureyek amûra optîkî ye ku li ser platformek mezin an bingehek optîkî hatîye sabît kirin da ku pergalek optîkî çêbike. Mezinahiya pergalê bi qasî 1m2 ye, û stûriya tîrêjê jî nêzîkî 1cm e. Ji bilî mezinahiya wê ya mezin, civandin û verastkirin jî dijwartir e. Pergala optîkî ya entegre xwedî avantajên jêrîn e:
1. Pêlên ronahiyê di rêberên pêlên optîkî de belav dibin, û kontrolkirina pêlên ronahiyê û parastina enerjiya wan hêsan e.
2. Entegrasyon pozîsyonkirineke stabîl tîne. Wekî ku li jor hate gotin, optîkên entegrekirî hêvî dikin ku çend cîhaz li ser heman substratê çêbikin, ji ber vê yekê pirsgirêkên komkirinê yên ku optîkên cihêreng hene tune ne, da ku kombînasyon stabîl be, da ku ew di heman demê de ji faktorên hawîrdorê yên wekî lerizîn û germahiyê re jî bêtir adapteyî be.
(3) Mezinahiya cîhazê û dirêjahiya têkiliyê kurt dibin; Elektronîkên têkildar jî di voltaja nizmtir de dixebitin.
4. Densiya hêzê ya bilind. Ronahiya ku li ser rêberê pêlê tê şandin bi cîhekî herêmî yê piçûk ve sînordar e, di encamê de densiya hêza optîkî ya bilind çêdibe, ku gihîştina sînorên xebitandinê yên cîhazê yên pêwîst û xebitandina bi bandorên optîkî yên ne-xêzik hêsan e.
5. Optîkên entegre bi gelemperî li ser substratek bi pîvana santîmetreyê têne entegrekirin, ku ji hêla mezinahîyê ve piçûk û ji hêla giranîyê ve sivik e.
2. Berawirdkirin bi çerxên yekbûyî re
Awantajên entegrasyona optîkî dikarin li du aliyan werin dabeş kirin, yek ji wan ew e ku pergala elektronîkî ya entegre (çerxa entegre) bi pergala optîkî ya entegre (çerxa optîkî ya entegre) were guhertin; Ya din jî bi fîbera optîkî û rêberê pêlên optîkî yên balafira dielektrîk ve girêdayî ye ku pêla ronahiyê li şûna têl an kabloya koaksiyal rêber dike da ku sînyalê veguhezîne.
Di rêyeke optîkî ya yekbûyî de, hêmanên optîkî li ser substrateke waferê têne çêkirin û bi rêberên pêlên optîkî yên ku di hundir an li ser rûyê substratê de hatine çêkirin ve girêdayî ne. Rêya optîkî ya yekbûyî, ku hêmanên optîkî li ser heman substratê bi şiklê fîlmek zirav yek dike, rêyek girîng e ji bo çareserkirina piçûkkirina pergala optîkî ya orîjînal û baştirkirina performansa giştî. Amûra yekbûyî xwedî avantajên mezinahiya piçûk, performansa stabîl û pêbawer, karîgeriya bilind, xerckirina enerjiyê ya kêm û karanîna hêsan e.
Bi gelemperî, avantajên guhertina çerxên entegre bi çerxên optîkî yên entegre ev in: zêdebûna bandfirehiyê, piralîkirina dabeşkirina dirêjahiya pêlê, guheztina piralî, windabûna piçûk a girêdanê, mezinahiya piçûk, giraniya sivik, xerckirina kêm a enerjiyê, aboriya amadekirina komê ya baş, û pêbaweriya bilind. Ji ber têkiliyên cûrbecûr ên di navbera ronahî û madeyê de, fonksiyonên cîhazên nû dikarin bi karanîna bandorên cûrbecûr ên fîzîkî yên wekî bandora fotoelektrîkê, bandora elektro-optîkî, bandora akusto-optîkî, bandora magneto-optîkî, bandora termo-optîkî û hwd. di pêkhateya rêya optîkî ya entegre de jî werin pêkanîn.
2. Lêkolîn û sepandina optîkên yekgirtî
Optîka entegre bi berfirehî di warên cûrbecûr de wekî pîşesazî, leşkerî û aborî tê bikar anîn, lê bi giranî di warên jêrîn de tê bikar anîn:
1. Torên ragihandinê û optîkî
Amûrên entegre yên optîkî alavên sereke ne ji bo pêkanîna torên ragihandinê yên optîkî yên bi leza bilind û kapasîteya mezin, di nav wan de çavkaniya lazerê ya entegre ya bersiva bilez, rêza grating guide a pêlê ya piralî, multipleksera dabeşkirina dirêjahiya pêlê ya dendik, fotodetektora entegre ya bersiva tengbend, veguherînera dirêjahiya pêlê ya rêkirinê, matrîksa guheztina optîkî ya bersiva bilez, dabeşkera tîrêjê ya rêberê pêlê ya gihîştina piralî ya windabûna kêm û hwd.
2. Komputera fotonîk
Komputera fotonê ya bi navê kompûterek e ku ronahiyê wekî navgîna veguhestina agahdariyê bikar tîne. Foton bozon in, ku barkê elektrîkê nînin, û tîrêjên ronahiyê dikarin bêyî ku bandorê li hev bikin paralel an jî derbas bibin, ku xwedan şiyana xwerû ya pêvajoyek paralel a mezin e. Komputera fotonîk di heman demê de xwedan avantajên kapasîteya hilanîna agahdariyê ya mezin, şiyana dijî-destwerdanê ya bihêz, hewcedariyên kêm ji bo şert û mercên jîngehê, û toleransa xeletiyê ya bihêz e. Pêkhateyên herî bingehîn ên fonksiyonel ên kompûterên fotonîk guhêrbarên optîkî yên entegre û pêkhateyên mantiqa optîkî yên entegre ne.
3. Serlêdanên din, wekî pêvajoya agahdariya optîkî, sensora fîbera optîk, sensora gratinga fîberê, jiroskopa fîbera optîk, û hwd.
Dema şandinê: 28ê Hezîrana 2023an