ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல் என்றால் என்ன?

ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல் என்ற கருத்தை 1969 ஆம் ஆண்டு பெல் ஆய்வகத்தின் டாக்டர் மில்லரால் முன்வைக்கப்பட்டது. ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல் என்பது ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் மற்றும் மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் அடிப்படையில் ஒருங்கிணைந்த முறைகளைப் பயன்படுத்தி ஆப்டிகல் சாதனங்கள் மற்றும் கலப்பின ஆப்டிகல் மின்னணு சாதன அமைப்புகளைப் படித்து உருவாக்கும் ஒரு புதிய பாடமாகும். ஒருங்கிணைந்த ஒளியியலின் தத்துவார்த்த அடிப்படையானது ஒளியியல் மற்றும் ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் ஆகும், இதில் அலை ஒளியியல் மற்றும் தகவல் ஒளியியல், நேரியல் அல்லாத ஒளியியல், குறைக்கடத்தி ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக்ஸ், படிக ஒளியியல், மெல்லிய பட ஒளியியல், வழிகாட்டப்பட்ட அலை ஒளியியல், இணைந்த முறை மற்றும் அளவுரு தொடர்பு கோட்பாடு, மெல்லிய பட ஒளியியல் அலை வழிகாட்டி சாதனங்கள் மற்றும் அமைப்புகள் ஆகியவை அடங்கும். தொழில்நுட்ப அடிப்படை முக்கியமாக மெல்லிய பட தொழில்நுட்பம் மற்றும் மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் தொழில்நுட்பம் ஆகும். ஒருங்கிணைந்த ஒளியியலின் பயன்பாட்டுத் துறை மிகவும் விரிவானது, ஆப்டிகல் ஃபைபர் தொடர்பு, ஆப்டிகல் ஃபைபர் உணர்திறன் தொழில்நுட்பம், ஆப்டிகல் தகவல் செயலாக்கம், ஆப்டிகல் கணினி மற்றும் ஆப்டிகல் சேமிப்பு ஆகியவற்றுடன் கூடுதலாக, பொருள் அறிவியல் ஆராய்ச்சி, ஆப்டிகல் கருவிகள், நிறமாலை ஆராய்ச்சி போன்ற பிற துறைகளும் உள்ளன.

முதலில், ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல் நன்மைகள்

1. தனித்த ஒளியியல் சாதன அமைப்புகளுடன் ஒப்பீடு

தனித்த ஒளியியல் சாதனம் என்பது ஒரு பெரிய தளம் அல்லது ஒளியியல் தளத்தில் பொருத்தப்பட்டு ஒரு ஒளியியல் அமைப்பை உருவாக்குகிறது. அமைப்பின் அளவு சுமார் 1 மீ 2 ஆகும், மேலும் கற்றையின் தடிமன் சுமார் 1 செ.மீ ஆகும். அதன் பெரிய அளவிற்கு கூடுதலாக, அசெம்பிளி மற்றும் சரிசெய்தல் மிகவும் கடினம். ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல் அமைப்பு பின்வரும் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது:

1. ஒளி அலைகள் ஒளியியல் அலை வழிகாட்டிகளில் பரவுகின்றன, மேலும் ஒளி அலைகள் அவற்றின் ஆற்றலைக் கட்டுப்படுத்தவும் பராமரிக்கவும் எளிதானவை.

2. ஒருங்கிணைப்பு நிலையான நிலைப்பாட்டைக் கொண்டுவருகிறது. மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல் ஒரே அடி மூலக்கூறில் பல சாதனங்களை உருவாக்க எதிர்பார்க்கிறது, எனவே தனித்துவமான ஒளியியலில் உள்ள அசெம்பிளி சிக்கல்கள் எதுவும் இல்லை, இதனால் கலவை நிலையானதாக இருக்கும், இதனால் அது அதிர்வு மற்றும் வெப்பநிலை போன்ற சுற்றுச்சூழல் காரணிகளுக்கு மிகவும் தகவமைப்புத் தன்மை கொண்டது.

(3) சாதன அளவு மற்றும் தொடர்பு நீளம் குறைக்கப்படுகின்றன; தொடர்புடைய மின்னணு சாதனங்களும் குறைந்த மின்னழுத்தங்களில் இயங்குகின்றன.

4. அதிக சக்தி அடர்த்தி. அலை வழிகாட்டி வழியாக கடத்தப்படும் ஒளி ஒரு சிறிய உள்ளூர் இடத்திற்குள் மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, இதன் விளைவாக அதிக ஒளியியல் சக்தி அடர்த்தி ஏற்படுகிறது, இது தேவையான சாதன இயக்க வரம்புகளை அடைவது மற்றும் நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் விளைவுகளுடன் வேலை செய்வது எளிது.

5. ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல் பொதுவாக ஒரு சென்டிமீட்டர் அளவிலான அடி மூலக்கூறில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது, இது அளவு சிறியதாகவும் எடை குறைவாகவும் இருக்கும்.

2. ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளுடன் ஒப்பீடு

ஒளியியல் ஒருங்கிணைப்பின் நன்மைகளை இரண்டு அம்சங்களாகப் பிரிக்கலாம், ஒன்று ஒருங்கிணைந்த மின்னணு அமைப்பை (ஒருங்கிணைந்த சுற்று) ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல் அமைப்புடன் (ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல் சுற்று) மாற்றுவது; மற்றொன்று ஒளியியல் இழை மற்றும் மின்கடத்தா தள ஒளியியல் அலை வழிகாட்டியுடன் தொடர்புடையது, அவை சமிக்ஞையை கடத்த கம்பி அல்லது கோஆக்சியல் கேபிளுக்கு பதிலாக ஒளி அலையை வழிநடத்துகின்றன.

ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல் பாதையில், ஒளியியல் கூறுகள் ஒரு வேஃபர் அடி மூலக்கூறில் உருவாகின்றன மற்றும் அடி மூலக்கூறின் உள்ளே அல்லது மேற்பரப்பில் உருவாகும் ஒளியியல் அலை வழிகாட்டிகளால் இணைக்கப்படுகின்றன. மெல்லிய படல வடிவில் ஒரே அடி மூலக்கூறில் ஒளியியல் கூறுகளை ஒருங்கிணைக்கும் ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல் பாதை, அசல் ஒளியியல் அமைப்பின் மினியேட்டரைசேஷனைத் தீர்க்கவும் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை மேம்படுத்தவும் ஒரு முக்கியமான வழியாகும். ஒருங்கிணைந்த சாதனம் சிறிய அளவு, நிலையான மற்றும் நம்பகமான செயல்திறன், அதிக செயல்திறன், குறைந்த மின் நுகர்வு மற்றும் எளிதான பயன்பாடு ஆகியவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது.

பொதுவாக, ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளை ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல் சுற்றுகளுடன் மாற்றுவதன் நன்மைகள் அதிகரித்த அலைவரிசை, அலைநீளப் பிரிவு மல்டிபிளெக்சிங், மல்டிபிளக்ஸ் மாறுதல், சிறிய இணைப்பு இழப்பு, சிறிய அளவு, குறைந்த எடை, குறைந்த மின் நுகர்வு, நல்ல தொகுதி தயாரிப்பு சிக்கனம் மற்றும் அதிக நம்பகத்தன்மை ஆகியவை அடங்கும். ஒளிக்கும் பொருளுக்கும் இடையிலான பல்வேறு தொடர்புகள் காரணமாக, ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல் பாதையின் கலவையில் ஒளிமின்னழுத்த விளைவு, மின்-ஒளியியல் விளைவு, ஒலி-ஒளியியல் விளைவு, காந்த-ஒளியியல் விளைவு, தெர்மோ-ஒளியியல் விளைவு போன்ற பல்வேறு இயற்பியல் விளைவுகளைப் பயன்படுத்தி புதிய சாதன செயல்பாடுகளையும் உணர முடியும்.

2. ஒருங்கிணைந்த ஒளியியலின் ஆராய்ச்சி மற்றும் பயன்பாடு

ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல் தொழில், இராணுவம் மற்றும் பொருளாதாரம் போன்ற பல்வேறு துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் இது முக்கியமாக பின்வரும் அம்சங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

1. தொடர்பு மற்றும் ஒளியியல் நெட்வொர்க்குகள்

அதிவேக மற்றும் பெரிய திறன் கொண்ட ஆப்டிகல் தொடர்பு நெட்வொர்க்குகளை உணர ஆப்டிகல் ஒருங்கிணைந்த சாதனங்கள் முக்கிய வன்பொருளாகும், இதில் அதிவேக பதில் ஒருங்கிணைந்த லேசர் மூலம், அலை வழிகாட்டி கிராட்டிங் வரிசை அடர்த்தியான அலைநீள பிரிவு மல்டிபிளெக்சர், நாரோபேண்ட் பதில் ஒருங்கிணைந்த ஃபோட்டோடெக்டர், ரூட்டிங் அலைநீள மாற்றி, வேகமான பதில் ஆப்டிகல் ஸ்விட்சிங் மேட்ரிக்ஸ், குறைந்த இழப்பு பல அணுகல் அலை வழிகாட்டி பீம் ஸ்ப்ளிட்டர் மற்றும் பல.

2. ஃபோட்டானிக் கணினி

ஃபோட்டான் கணினி என்று அழைக்கப்படுவது, ஒளியை தகவல் பரிமாற்ற ஊடகமாகப் பயன்படுத்தும் ஒரு கணினி ஆகும். ஃபோட்டான்கள் போஸான்கள் ஆகும், அவை மின் கட்டணம் இல்லாதவை, மேலும் ஒளிக்கற்றைகள் இணையாகக் கடந்து செல்லலாம் அல்லது ஒன்றையொன்று பாதிக்காமல் கடக்கலாம், இது சிறந்த இணை செயலாக்கத்தின் உள்ளார்ந்த திறனைக் கொண்டுள்ளது. ஃபோட்டானிக் கணினி பெரிய தகவல் சேமிப்பு திறன், வலுவான குறுக்கீடு எதிர்ப்பு திறன், சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளுக்கு குறைந்த தேவைகள் மற்றும் வலுவான தவறு சகிப்புத்தன்மை ஆகியவற்றின் நன்மைகளையும் கொண்டுள்ளது. ஃபோட்டானிக் கணினிகளின் மிக அடிப்படையான செயல்பாட்டு கூறுகள் ஒருங்கிணைந்த ஆப்டிகல் சுவிட்சுகள் மற்றும் ஒருங்கிணைந்த ஆப்டிகல் லாஜிக் கூறுகள் ஆகும்.

3. ஆப்டிகல் தகவல் செயலி, ஃபைபர் ஆப்டிக் சென்சார், ஃபைபர் கிரேட்டிங் சென்சார், ஃபைபர் ஆப்டிக் கைரோஸ்கோப் போன்ற பிற பயன்பாடுகள்.