ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਆਪਟਿਕਸ ਕੀ ਹੈ?

ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਆਪਟਿਕਸ ਦੀ ਧਾਰਨਾ 1969 ਵਿੱਚ ਬੈੱਲ ਲੈਬਾਰਟਰੀਜ਼ ਦੇ ਡਾ. ਮਿਲਰ ਦੁਆਰਾ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਆਪਟਿਕਸ ਇੱਕ ਨਵਾਂ ਵਿਸ਼ਾ ਹੈ ਜੋ ਆਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ ਅਤੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਤਰੀਕਿਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਆਪਟੀਕਲ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਅਤੇ ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ ਆਪਟੀਕਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਡਿਵਾਈਸ ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਅਤੇ ਵਿਕਾਸ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਆਪਟਿਕਸ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤਕ ਆਧਾਰ ਆਪਟਿਕਸ ਅਤੇ ਆਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਵੇਵ ਆਪਟਿਕਸ ਅਤੇ ਇਨਫਰਮੇਸ਼ਨ ਆਪਟਿਕਸ, ਨਾਨਲਾਈਨਰ ਆਪਟਿਕਸ, ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਆਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ, ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਆਪਟਿਕਸ, ਥਿਨ ਫਿਲਮ ਆਪਟਿਕਸ, ਗਾਈਡਡ ਵੇਵ ਆਪਟਿਕਸ, ਕਪਲਡ ਮੋਡ ਅਤੇ ਪੈਰਾਮੀਟ੍ਰਿਕ ਇੰਟਰਐਕਸ਼ਨ ਥਿਊਰੀ, ਥਿਨ ਫਿਲਮ ਆਪਟੀਕਲ ਵੇਵਗਾਈਡ ਡਿਵਾਈਸ ਅਤੇ ਸਿਸਟਮ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਤਕਨੀਕੀ ਆਧਾਰ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪਤਲੀ ਫਿਲਮ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਅਤੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਹੈ। ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਆਪਟਿਕਸ ਦਾ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਖੇਤਰ ਬਹੁਤ ਵਿਸ਼ਾਲ ਹੈ, ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰ ਸੰਚਾਰ, ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰ ਸੈਂਸਿੰਗ ਤਕਨਾਲੋਜੀ, ਆਪਟੀਕਲ ਜਾਣਕਾਰੀ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ, ਆਪਟੀਕਲ ਕੰਪਿਊਟਰ ਅਤੇ ਆਪਟੀਕਲ ਸਟੋਰੇਜ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਹੋਰ ਖੇਤਰ ਵੀ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿਗਿਆਨ ਖੋਜ, ਆਪਟੀਕਲ ਯੰਤਰ, ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਖੋਜ।

ਪਹਿਲਾਂ, ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਇਦੇ

1. ਡਿਸਕ੍ਰਿਟ ਆਪਟੀਕਲ ਡਿਵਾਈਸ ਸਿਸਟਮਾਂ ਨਾਲ ਤੁਲਨਾ

ਡਿਸਕ੍ਰਿਟ ਆਪਟੀਕਲ ਡਿਵਾਈਸ ਇੱਕ ਕਿਸਮ ਦਾ ਆਪਟੀਕਲ ਡਿਵਾਈਸ ਹੈ ਜੋ ਇੱਕ ਵੱਡੇ ਪਲੇਟਫਾਰਮ ਜਾਂ ਆਪਟੀਕਲ ਬੇਸ 'ਤੇ ਫਿਕਸ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਇੱਕ ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਸਟਮ ਬਣਾਇਆ ਜਾ ਸਕੇ। ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਆਕਾਰ ਲਗਭਗ 1m2 ਹੈ, ਅਤੇ ਬੀਮ ਦੀ ਮੋਟਾਈ ਲਗਭਗ 1cm ਹੈ। ਇਸਦੇ ਵੱਡੇ ਆਕਾਰ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਅਸੈਂਬਲੀ ਅਤੇ ਐਡਜਸਟਮੈਂਟ ਵੀ ਵਧੇਰੇ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹਨ। ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਫਾਇਦੇ ਹਨ:

1. ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਤਰੰਗਾਂ ਆਪਟੀਕਲ ਵੇਵਗਾਈਡਾਂ ਵਿੱਚ ਫੈਲਦੀਆਂ ਹਨ, ਅਤੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਤਰੰਗਾਂ ਨੂੰ ਆਪਣੀ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਕੰਟਰੋਲ ਕਰਨਾ ਅਤੇ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣਾ ਆਸਾਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

2. ਏਕੀਕਰਨ ਸਥਿਰ ਸਥਿਤੀ ਲਿਆਉਂਦਾ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਉੱਪਰ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਆਪਟਿਕਸ ਇੱਕੋ ਸਬਸਟਰੇਟ 'ਤੇ ਕਈ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਬਣਾਉਣ ਦੀ ਉਮੀਦ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਡਿਸਕ੍ਰਿਟ ਆਪਟਿਕਸ ਵਰਗੀਆਂ ਕੋਈ ਅਸੈਂਬਲੀ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਨਹੀਂ ਹਨ, ਤਾਂ ਜੋ ਸੁਮੇਲ ਸਥਿਰ ਹੋ ਸਕੇ, ਤਾਂ ਜੋ ਇਹ ਵਾਈਬ੍ਰੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਵਰਗੇ ਵਾਤਾਵਰਣਕ ਕਾਰਕਾਂ ਦੇ ਅਨੁਕੂਲ ਵੀ ਹੋਵੇ।

(3) ਡਿਵਾਈਸ ਦਾ ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਛੋਟੀ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ; ਸੰਬੰਧਿਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕਸ ਵੀ ਘੱਟ ਵੋਲਟੇਜ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ।

4. ਉੱਚ ਪਾਵਰ ਘਣਤਾ। ਵੇਵਗਾਈਡ ਦੇ ਨਾਲ ਪ੍ਰਸਾਰਿਤ ਹੋਣ ਵਾਲੀ ਰੋਸ਼ਨੀ ਇੱਕ ਛੋਟੀ ਜਿਹੀ ਸਥਾਨਕ ਜਗ੍ਹਾ ਤੱਕ ਸੀਮਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਇੱਕ ਉੱਚ ਆਪਟੀਕਲ ਪਾਵਰ ਘਣਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਜ਼ਰੂਰੀ ਡਿਵਾਈਸ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਣਾ ਅਤੇ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਆਪਟੀਕਲ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਨਾਲ ਕੰਮ ਕਰਨਾ ਆਸਾਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

5. ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਆਪਟਿਕਸ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ-ਸਕੇਲ ਸਬਸਟਰੇਟ 'ਤੇ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਆਕਾਰ ਵਿੱਚ ਛੋਟਾ ਅਤੇ ਭਾਰ ਵਿੱਚ ਹਲਕਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

2. ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਸਰਕਟਾਂ ਨਾਲ ਤੁਲਨਾ

ਆਪਟੀਕਲ ਏਕੀਕਰਣ ਦੇ ਫਾਇਦਿਆਂ ਨੂੰ ਦੋ ਪਹਿਲੂਆਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਇੱਕ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਸਿਸਟਮ (ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਸਰਕਟ) ਨੂੰ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਸਟਮ (ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਆਪਟੀਕਲ ਸਰਕਟ) ਨਾਲ ਬਦਲਣਾ ਹੈ; ਦੂਜਾ ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰ ਅਤੇ ਡਾਈਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪਲੇਨ ਆਪਟੀਕਲ ਵੇਵਗਾਈਡ ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ ਹੈ ਜੋ ਸਿਗਨਲ ਨੂੰ ਸੰਚਾਰਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਤਾਰ ਜਾਂ ਕੋਐਕਸ਼ੀਅਲ ਕੇਬਲ ਦੀ ਬਜਾਏ ਲਾਈਟ ਵੇਵ ਨੂੰ ਮਾਰਗਦਰਸ਼ਨ ਕਰਦੇ ਹਨ।

ਇੱਕ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਆਪਟੀਕਲ ਮਾਰਗ ਵਿੱਚ, ਆਪਟੀਕਲ ਤੱਤ ਇੱਕ ਵੇਫਰ ਸਬਸਟਰੇਟ 'ਤੇ ਬਣਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਸਬਸਟਰੇਟ ਦੇ ਅੰਦਰ ਜਾਂ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਬਣੇ ਆਪਟੀਕਲ ਵੇਵਗਾਈਡਾਂ ਦੁਆਰਾ ਜੁੜੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਆਪਟੀਕਲ ਮਾਰਗ, ਜੋ ਪਤਲੀ ਫਿਲਮ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਇੱਕੋ ਸਬਸਟਰੇਟ 'ਤੇ ਆਪਟੀਕਲ ਤੱਤਾਂ ਨੂੰ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਸਲ ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਛੋਟੇਕਰਨ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਅਤੇ ਸਮੁੱਚੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਦਾ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤਰੀਕਾ ਹੈ। ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਡਿਵਾਈਸ ਵਿੱਚ ਛੋਟੇ ਆਕਾਰ, ਸਥਿਰ ਅਤੇ ਭਰੋਸੇਮੰਦ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ, ਉੱਚ ਕੁਸ਼ਲਤਾ, ਘੱਟ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਖਪਤ ਅਤੇ ਆਸਾਨ ਵਰਤੋਂ ਦੇ ਫਾਇਦੇ ਹਨ।

ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਸਰਕਟਾਂ ਨੂੰ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਆਪਟੀਕਲ ਸਰਕਟਾਂ ਨਾਲ ਬਦਲਣ ਦੇ ਫਾਇਦਿਆਂ ਵਿੱਚ ਵਧੀ ਹੋਈ ਬੈਂਡਵਿਡਥ, ਵੇਵ-ਲੰਬਾਈ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਮਲਟੀਪਲੈਕਸਿੰਗ, ਮਲਟੀਪਲੈਕਸ ਸਵਿਚਿੰਗ, ਛੋਟਾ ਕਪਲਿੰਗ ਨੁਕਸਾਨ, ਛੋਟਾ ਆਕਾਰ, ਹਲਕਾ ਭਾਰ, ਘੱਟ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਖਪਤ, ਚੰਗੀ ਬੈਚ ਤਿਆਰੀ ਆਰਥਿਕਤਾ ਅਤੇ ਉੱਚ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਅਤੇ ਪਦਾਰਥ ਵਿਚਕਾਰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਨਵੇਂ ਡਿਵਾਈਸ ਫੰਕਸ਼ਨਾਂ ਨੂੰ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਆਪਟੀਕਲ ਮਾਰਗ ਦੀ ਰਚਨਾ ਵਿੱਚ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟੀਕਲ ਪ੍ਰਭਾਵ, ਐਕੋਸਟੋ-ਆਪਟੀਕਲ ਪ੍ਰਭਾਵ, ਮੈਗਨੇਟੋ-ਆਪਟੀਕਲ ਪ੍ਰਭਾਵ, ਥਰਮੋ-ਆਪਟੀਕਲ ਪ੍ਰਭਾਵ ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਭੌਤਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਵੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

2. ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਆਪਟਿਕਸ ਦੀ ਖੋਜ ਅਤੇ ਵਰਤੋਂ

ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਆਪਟਿਕਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਉਦਯੋਗ, ਫੌਜੀ ਅਤੇ ਆਰਥਿਕਤਾ ਵਰਗੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਇਹ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਪਹਿਲੂਆਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ:

1. ਸੰਚਾਰ ਅਤੇ ਆਪਟੀਕਲ ਨੈੱਟਵਰਕ

ਆਪਟੀਕਲ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਯੰਤਰ ਹਾਈ ਸਪੀਡ ਅਤੇ ਵੱਡੀ ਸਮਰੱਥਾ ਵਾਲੇ ਆਪਟੀਕਲ ਸੰਚਾਰ ਨੈੱਟਵਰਕਾਂ ਨੂੰ ਸਾਕਾਰ ਕਰਨ ਲਈ ਮੁੱਖ ਹਾਰਡਵੇਅਰ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਹਾਈ-ਸਪੀਡ ਰਿਸਪਾਂਸ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਲੇਜ਼ਰ ਸਰੋਤ, ਵੇਵਗਾਈਡ ਗਰੇਟਿੰਗ ਐਰੇ ਡੈਂਸ ਵੇਵਲੇਂਥ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਮਲਟੀਪਲੈਕਸਰ, ਨੈਰੋਬੈਂਡ ਰਿਸਪਾਂਸ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ, ਰੂਟਿੰਗ ਵੇਵਲੇਂਥ ਕਨਵਰਟਰ, ਫਾਸਟ ਰਿਸਪਾਂਸ ਆਪਟੀਕਲ ਸਵਿਚਿੰਗ ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ, ਲੋਅ ਲੌਸ ਮਲਟੀਪਲ ਐਕਸੈਸ ਵੇਵਗਾਈਡ ਬੀਮ ਸਪਲਿਟਰ ਆਦਿ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ।

2. ਫੋਟੋਨਿਕ ਕੰਪਿਊਟਰ

ਅਖੌਤੀ ਫੋਟੋਨ ਕੰਪਿਊਟਰ ਇੱਕ ਅਜਿਹਾ ਕੰਪਿਊਟਰ ਹੈ ਜੋ ਜਾਣਕਾਰੀ ਦੇ ਸੰਚਾਰ ਮਾਧਿਅਮ ਵਜੋਂ ਰੌਸ਼ਨੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਫੋਟੋਨ ਬੋਸੌਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ, ਅਤੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਕਿਰਨ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕੀਤੇ ਬਿਨਾਂ ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਜਾਂ ਪਾਰ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਮਹਾਨ ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਦੀ ਸੁਭਾਵਿਕ ਸਮਰੱਥਾ ਹੈ। ਫੋਟੋਨਿਕ ਕੰਪਿਊਟਰ ਵਿੱਚ ਵੱਡੀ ਜਾਣਕਾਰੀ ਸਟੋਰੇਜ ਸਮਰੱਥਾ, ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਦਖਲ-ਵਿਰੋਧੀ ਸਮਰੱਥਾ, ਵਾਤਾਵਰਣ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਲਈ ਘੱਟ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ, ਅਤੇ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਨੁਕਸ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ ਦੇ ਫਾਇਦੇ ਵੀ ਹਨ। ਫੋਟੋਨਿਕ ਕੰਪਿਊਟਰਾਂ ਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਬੁਨਿਆਦੀ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਹਿੱਸੇ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਆਪਟੀਕਲ ਸਵਿੱਚ ਅਤੇ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਆਪਟੀਕਲ ਲਾਜਿਕ ਹਿੱਸੇ ਹਨ।

3. ਹੋਰ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਆਪਟੀਕਲ ਇਨਫਰਮੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰੋਸੈਸਰ, ਫਾਈਬਰ ਆਪਟਿਕ ਸੈਂਸਰ, ਫਾਈਬਰ ਗਰੇਟਿੰਗ ਸੈਂਸਰ, ਫਾਈਬਰ ਆਪਟਿਕ ਜਾਇਰੋਸਕੋਪ, ਆਦਿ।