ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ಎಂದರೇನು?

ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು 1969 ರಲ್ಲಿ ಬೆಲ್ ಲ್ಯಾಬೋರೇಟರೀಸ್‌ನ ಡಾ. ಮಿಲ್ಲರ್ ಮಂಡಿಸಿದರು. ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ಒಂದು ಹೊಸ ವಿಷಯವಾಗಿದ್ದು, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಆಪ್ಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಮಗ್ರ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಯೋಜಿತ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನದ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಆಧಾರವೆಂದರೆ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ಇದರಲ್ಲಿ ತರಂಗ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಮಾಹಿತಿ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನ, ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನ, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನ, ಥಿನ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್, ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ತರಂಗ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನ, ಕಪಿಲ್ಡ್ ಮೋಡ್ ಮತ್ತು ಪ್ಯಾರಾಮೆಟ್ರಿಕ್ ಇಂಟರಾಕ್ಷನ್ ಸಿದ್ಧಾಂತ, ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಸಾಧನಗಳು. ತಾಂತ್ರಿಕ ಆಧಾರವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸಂವಹನ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಹಿತಿ ಸಂಸ್ಕರಣೆ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸ್ಟೋರೇಜ್ ಜೊತೆಗೆ, ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್‌ನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ತುಂಬಾ ವಿಸ್ತಾರವಾಗಿದೆ, ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಶೋಧನೆ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಉಪಕರಣಗಳು, ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಸಂಶೋಧನೆಯಂತಹ ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿವೆ.

ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಸಂಯೋಜಿತ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಅನುಕೂಲಗಳು

1. ಡಿಸ್ಕ್ರೀಟ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಧನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಕೆ

ಡಿಸ್ಕ್ರೀಟ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಧನವು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ದೊಡ್ಡ ವೇದಿಕೆ ಅಥವಾ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಬೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಧನದ ಒಂದು ವಿಧವಾಗಿದೆ. ಸಿಸ್ಟಮ್ನ ಗಾತ್ರವು 1m2 ಕ್ರಮದಲ್ಲಿದೆ, ಮತ್ತು ಕಿರಣದ ದಪ್ಪವು ಸುಮಾರು 1cm ಆಗಿದೆ. ಅದರ ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರದ ಜೊತೆಗೆ, ಜೋಡಣೆ ಮತ್ತು ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಕೂಡ ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ. ಸಂಯೋಜಿತ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ:

1. ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹರಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳು ತಮ್ಮ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಮತ್ತು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸುಲಭವಾಗಿದೆ.

2. ಏಕೀಕರಣವು ಸ್ಥಿರ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ತರುತ್ತದೆ. ಮೇಲೆ ಹೇಳಿದಂತೆ, ಸಂಯೋಜಿತ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನವು ಒಂದೇ ತಲಾಧಾರದಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ನಿರೀಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನವು ಹೊಂದಿರುವ ಯಾವುದೇ ಅಸೆಂಬ್ಲಿ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ಕಂಪನ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದಂತಹ ಪರಿಸರ ಅಂಶಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. .

(3) ಸಾಧನದ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಉದ್ದವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ; ಸಂಬಂಧಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಸಹ ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

4. ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆ. ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ನ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಹರಡುವ ಬೆಳಕು ಸಣ್ಣ ಸ್ಥಳೀಯ ಜಾಗಕ್ಕೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪವರ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಅಗತ್ಯ ಸಾಧನದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ತಲುಪಲು ಮತ್ತು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪರಿಣಾಮಗಳೊಂದಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡಲು ಸುಲಭವಾಗಿದೆ.

5. ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್-ಪ್ರಮಾಣದ ತಲಾಧಾರದಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ತೂಕದಲ್ಲಿ ಹಗುರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

2. ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಕೆ

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಏಕೀಕರಣದ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಎರಡು ಅಂಶಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು, ಒಂದು ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ (ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್) ಅನ್ನು ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ (ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್) ನೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುವುದು; ಇತರವು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಮತ್ತು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪ್ಲೇನ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ, ಅದು ಸಂಕೇತವನ್ನು ರವಾನಿಸಲು ತಂತಿ ಅಥವಾ ಏಕಾಕ್ಷ ಕೇಬಲ್ ಬದಲಿಗೆ ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗವನ್ನು ಮಾರ್ಗದರ್ಶನ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಸಂಯೋಜಿತ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಥದಲ್ಲಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಅಂಶಗಳು ವೇಫರ್ ತಲಾಧಾರದಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರದ ಒಳಗೆ ಅಥವಾ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ಗಳಿಂದ ಸಂಪರ್ಕಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಥ್, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ತಲಾಧಾರದಲ್ಲಿ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಮೂಲ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ನ ಚಿಕಣಿಕರಣವನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಮತ್ತು ಒಟ್ಟಾರೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಪ್ರಮುಖ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ. ಸಂಯೋಜಿತ ಸಾಧನವು ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರ, ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆ, ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಸುಲಭ ಬಳಕೆಯ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಬದಲಿಸುವ ಅನುಕೂಲಗಳು ಹೆಚ್ಚಿದ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್, ತರಂಗಾಂತರದ ಡಿವಿಷನ್ ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೆಕ್ಸಿಂಗ್, ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೆಕ್ಸ್ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್, ಸಣ್ಣ ಜೋಡಣೆ ನಷ್ಟ, ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರ, ಕಡಿಮೆ ತೂಕ, ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ, ಉತ್ತಮ ಬ್ಯಾಚ್ ತಯಾರಿಕೆಯ ಆರ್ಥಿಕತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆ. ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನ ನಡುವಿನ ವಿವಿಧ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಣಾಮ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪರಿಣಾಮ, ಅಕಸ್ಟೋ-ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪರಿಣಾಮ, ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೋ-ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪರಿಣಾಮ, ಥರ್ಮೋ-ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪರಿಣಾಮ ಮತ್ತು ಮುಂತಾದ ವಿವಿಧ ಭೌತಿಕ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೊಸ ಸಾಧನ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಸಹ ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಸಂಯೋಜಿತ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಥದ ಸಂಯೋಜನೆ.

2. ಸಂಯೋಜಿತ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನದ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್

ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಉದ್ಯಮ, ಮಿಲಿಟರಿ ಮತ್ತು ಆರ್ಥಿಕತೆಯಂತಹ ವಿವಿಧ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇದನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

1. ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ಗಳು

ಹೈಸ್ಪೀಡ್ ರೆಸ್ಪಾನ್ಸ್ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಲೇಸರ್ ಸೋರ್ಸ್, ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಗ್ರೇಟಿಂಗ್ ಅರೇ ದಟ್ಟವಾದ ತರಂಗಾಂತರ ವಿಭಾಗದ ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೆಕ್ಸರ್, ನ್ಯಾರೋಬ್ಯಾಂಡ್ ರೆಸ್ಪಾನ್ಸ್ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್, ರೂಟಿಂಗ್ ತರಂಗಾಂತರ ಪರಿವರ್ತಕ, ವೇಗದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ಜಾಲಗಳನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸಾಧನಗಳು ಪ್ರಮುಖ ಯಂತ್ರಾಂಶವಾಗಿದೆ. ಕಡಿಮೆ ನಷ್ಟ ಬಹು ಪ್ರವೇಶ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಬೀಮ್ ಸ್ಪ್ಲಿಟರ್ ಮತ್ತು ಹೀಗೆ.

2. ಫೋಟೊನಿಕ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್

ಫೋಟಾನ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಮಾಹಿತಿಯ ಪ್ರಸರಣ ಮಾಧ್ಯಮವಾಗಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಫೋಟಾನ್‌ಗಳು ಬೋಸಾನ್‌ಗಳಾಗಿವೆ, ಅವುಗಳು ಯಾವುದೇ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರದೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಅಥವಾ ದಾಟಬಲ್ಲವು, ಇದು ಮಹಾನ್ ಸಮಾನಾಂತರ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಸಹಜ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಫೋಟೊನಿಕ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ದೊಡ್ಡ ಮಾಹಿತಿ ಸಂಗ್ರಹ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಪ್ರಬಲವಾದ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ-ವಿರೋಧಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಪರಿಸರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು ಮತ್ತು ಬಲವಾದ ದೋಷ ಸಹಿಷ್ಣುತೆಯ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಫೋಟೊನಿಕ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳ ಅತ್ಯಂತ ಮೂಲಭೂತ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಘಟಕಗಳೆಂದರೆ ಸಂಯೋಜಿತ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಲಾಜಿಕ್ ಘಟಕಗಳು.

3. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಹಿತಿ ಸಂಸ್ಕಾರಕ, ಫೈಬರ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ ಸಂವೇದಕ, ಫೈಬರ್ ಗ್ರೇಟಿಂಗ್ ಸಂವೇದಕ, ಫೈಬರ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ ಗೈರೊಸ್ಕೋಪ್, ಇತ್ಯಾದಿಗಳಂತಹ ಇತರ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು.