Óptica integrada

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La óptica integrada  es una rama de la óptica que se ocupa de la transmisión de ondas ópticas a través de guías de ondas ópticas planas. En un sentido más amplio, la óptica integrada es una rama de la óptica moderna que estudia los procesos de propagación de ondas ópticas en guías de ondas dieléctricas planas de película delgada , los problemas de entrada (salida) de radiación en dichas guías de ondas, así como la generación y detección. de haces de luz en dichas guías de ondas y su control con el fin de crear nuevos circuitos ópticos integrados que sean similares en su funcionalidad a los circuitos electrónicos integrados existentes basados ​​en semiconductores [1] .

La historia del desarrollo de la óptica integrada

El término "óptica integrada" apareció a fines de la década de 1960. En la edición de septiembre de The Bell System Technical Journal de 1969, se publicó un artículo de S. Miller "Óptica integral: una introducción" [2] , que atestiguaba el nacimiento de un nuevo campo de la física aplicada y la radioelectrónica: la óptica integrada. .

Los principales elementos de la óptica integrada son las guías de ondas planas ópticas. Las guías de ondas planas dieléctricas eran bien conocidas mucho antes de 1969. Se desarrollaron ya en 1910. Se usaban en la tecnología de microondas en ese momento, y solo en 1965 Anderson y su grupo crearon las primeras guías de ondas de película delgada utilizando técnicas de fotolitografía, así como otras guías de ondas planas, componentes y circuitos para operar en la región infrarroja del espectro. Para esta primera técnica desarrollada, utilizaron el término "óptica cuasi-microondas". Paralelamente al desarrollo de guías de ondas dieléctricas de película delgada, se llevaron a cabo estudios de sus características. La década de 1960 puede considerarse el comienzo del estudio de varios fenómenos en películas dieléctricas delgadas. Aunque se llevaron a cabo en ese momento con otros fines, la mayoría de estas investigaciones finalmente se centraron en problemas que hoy están relacionados con el campo de la óptica integrada.

Paralelamente al desarrollo y la investigación de guías de ondas ópticas planas, se trabajó en guías de ondas ópticas dieléctricas de sección transversal circular: fibras ópticas, lo que también contribuyó a un aumento del interés en las guías de ondas ópticas planas. Si bien las guías de ondas de fibra óptica se han desarrollado con el objetivo de transmitir luz a largas distancias, la fabricación de guías de ondas planas ha sido impulsada principalmente por aplicaciones que involucran la propagación de ondas de superficie óptica en distancias cortas. Tales aplicaciones de guías de ondas planas han llevado al uso de ondas superficiales ópticas en circuitos de procesadores. Por lo tanto, en 1968, aparecieron términos como "procesadores integrados ópticos" y "circuitos integrados ópticos". Como resultado de la reducción de estas expresiones en 1969, apareció el término "óptica integrada", que fue introducido por Miller. A Miller no solo se le ocurrió este nombre, sino que también dio lugar a una intensa investigación en esta área.

A diferencia de la electrónica integrada, la óptica integrada utiliza como portador de información no un flujo de electrones , sino un flujo de fotones , es decir, luz . De aquí se deducen las principales ventajas de los circuitos ópticos integrados: alta velocidad, amplio ancho de banda, bajas pérdidas ópticas y consumo de energía, insensibilidad a las interferencias electromagnéticas, así como pequeñas dimensiones, bajo peso, insensibilidad a las vibraciones en comparación con circuitos ópticos volumétricos similares y debajo de ellos precio.

Notas

  1. Zolotov E. M. Óptica integrada // Enciclopedia física  : [en 5 volúmenes] / Cap. edición A. M. Projorov . - M .: Enciclopedia soviética , 1990. - T. 2: Factor de calidad - Magneto-óptica. — Art. 151-154. - 704 pág. — 100.000 copias.  — ISBN 5-85270-061-4 .
  2. Miller SE Integrated Optics: Introducción  : The Bell System Technical Journal. - 1969. - Vol. 48, núm. 7 . - Pág. 2059-2069.

Literatura