Hugmyndin um samþætta ljósfræði var sett fram af Dr. Miller frá Bell Laboratories árið 1969. Samþætt ljósfræði er nýtt viðfangsefni sem rannsakar og þróar sjóntæki og blendingur ljóseindatækjakerfi með samþættum aðferðum á grundvelli sjón- og örrafeinda. Fræðilegur grundvöllur samþættrar ljósfræði er ljós- og ljóseðlisfræði, sem felur í sér bylgjuljósfræði og upplýsingaljósfræði, ólínulega ljósfræði, hálfleiðara ljóseðlisfræði, kristalsjónfræði, þunnfilmuljósfræði, stýrða bylgjuljósfræði, tengda stillingu og parametrísk víxlverkunarfræði, þunnfilmu ljósbylgjuleiðaratæki og kerfi. Tæknigrunnurinn er aðallega þunnfilmutækni og öreindatækni. Notkunarsvið samþættrar ljósfræði er mjög breitt, auk ljósleiðarasamskipta, ljósleiðaraskynjunartækni, sjónupplýsingavinnslu, sjóntölvu og sjóngeymslu, eru önnur svið, svo sem efnisvísindarannsóknir, sjóntæki, litrófsrannsóknir.
Í fyrsta lagi samþættir sjónfræðilegir kostir
1. Samanburður við stakur sjóntækjakerfi
Stöðugt sjóntæki er tegund sjóntækja sem er fest á stórum palli eða sjóngrunni til að mynda sjónkerfi. Stærð kerfisins er af stærðargráðunni 1m2 og þykkt bjálkans er um 1cm. Auk stórrar stærðar er samsetning og aðlögun einnig erfiðari. Samþætta sjónkerfið hefur eftirfarandi kosti:
1. Ljósbylgjur dreifast í sjónbylgjuleiðurum og auðvelt er að stjórna ljósbylgjum og viðhalda orku þeirra.
2. Sameining færir stöðuga staðsetningu. Eins og getið er hér að ofan gerir samþætt ljósfræði ráð fyrir að búa til nokkur tæki á sama undirlaginu, þannig að það eru engin samsetningarvandamál sem stakur ljóstækni hefur, þannig að samsetningin geti verið stöðug, þannig að hún sé einnig aðlögunarhæfari að umhverfisþáttum eins og titringi og hitastigi. .
(3) Stærð tækisins og víxlverkunarlengd eru stytt; Tilheyrandi rafeindabúnaður starfar einnig við lægri spennu.
4. Hár aflþéttleiki. Ljósið sem sent er meðfram bylgjuleiðaranum er bundið við lítið staðbundið rými, sem leiðir til mikils ljósaflþéttleika, sem auðvelt er að ná nauðsynlegum rekstrarþröskuldum tækisins og vinna með ólínuleg sjónáhrif.
5. samþætt ljósfræði er almennt samþætt á sentimetra-kvarða undirlagi, sem er lítið í stærð og létt að þyngd.
2. Samanburður við samþættar hringrásir
Kostir sjónsamþættingar má skipta í tvo þætti, einn er að skipta um samþætta rafeindakerfið (samþætta hringrás) fyrir samþætta sjónkerfið (samþætt sjónrás); Hitt er tengt ljósleiðaranum og ljósabylgjuleiðaranum sem leiða ljósbylgjuna í stað vírs eða kóaxsnúru til að senda merkið.
Í samþættri sjónbraut eru sjónþættirnir myndaðir á undirlagsplötu og tengdir með sjónbylgjuleiðurum sem myndast inni í eða á yfirborði undirlagsins. Samþætta sjónleiðin, sem samþættir sjónræna þætti á sama undirlagi í formi þunnrar filmu, er mikilvæg leið til að leysa smæðun upprunalega sjónkerfisins og bæta heildarafköst. Samþætta tækið hefur kosti smæðar, stöðugrar og áreiðanlegrar frammistöðu, mikils skilvirkni, lítillar orkunotkunar og auðveldrar notkunar.
Almennt séð eru kostir þess að skipta út samþættum hringrásum fyrir samþætta sjónrásir meðal annars aukin bandbreidd, bylgjulengdarskiptingu, margfalda rofi, lítið tengitap, lítil stærð, létt þyngd, lítil orkunotkun, góð lotuundirbúningshagkvæmni og hár áreiðanleiki. Vegna hinna ýmsu víxlverkana ljóss og efnis er einnig hægt að framkvæma nýjar aðgerðir tækja með því að nota ýmis eðlisfræðileg áhrif eins og ljósahrif, raf-sjónáhrif, hljóð-sjónáhrif, segulsjónáhrif, hita-sjónáhrif og svo framvegis í samsetning samþættu sjónbrautarinnar.
2. Rannsóknir og beiting samþættrar ljósfræði
Innbyggt ljósfræði er mikið notað á ýmsum sviðum eins og iðnaði, her og hagkerfi, en það er aðallega notað í eftirfarandi þáttum:
1. Samskipta- og ljósnet
Optísk samþætt tæki eru lykilvélbúnaðurinn til að átta sig á háhraða og stórri afkastagetu sjónsamskiptaneta, þar á meðal háhraða svörun samþættan leysigjafa, bylgjuleiðaragrindarfylki þétt bylgjulengdarskiptingarmargfaldara, narrowband response innbyggður ljósnemi, leiðarbylgjulengdarbreytir, hraðsvörun ljósrofi fylki, lágtap margfaldur aðgangur bylgjuleiðara geisla splitter og svo framvegis.
2. Ljósmyndatölva
Svokölluð ljóseindatölva er tölva sem notar ljós sem flutningsmiðil upplýsinga. Ljóseindir eru bósónar, sem hafa enga rafhleðslu, og ljósgeislar geta farið samsíða eða þversum án þess að hafa áhrif hver á annan, sem hefur meðfædda getu til mikillar samhliða vinnslu. Ljósmyndatölva hefur einnig þá kosti að vera stór geymslugeta upplýsinga, sterka truflunargetu, lágar kröfur um umhverfisaðstæður og mikil bilanaþol. Grunnvirkustu þættir ljóseindatölva eru samþættir sjónrofar og samþættir sjónrökfræðilegir hlutir.
3. Önnur forrit, svo sem sjónupplýsingaörgjörvi, ljósleiðaraskynjari, trefjarristaskynjari, ljósleiðarasnúra osfrv.
Birtingartími: 28-jún-2023