مربوط آپٹکس کیا ہے؟

انٹیگریٹڈ آپٹکس کا تصور 1969 میں بیل لیبارٹریز کے ڈاکٹر ملر نے پیش کیا تھا۔ انٹیگریٹڈ آپٹکس ایک نیا موضوع ہے جو آپٹیکل ڈیوائسز اور ہائبرڈ آپٹیکل الیکٹرانک ڈیوائس سسٹم کا مطالعہ کرتا ہے اور آپٹیکل الیکٹرانکس اور مائیکرو الیکٹرانکس کی بنیاد پر مربوط طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے اسے تیار کرتا ہے۔ انٹیگریٹڈ آپٹکس کی نظریاتی بنیاد آپٹکس اور آپٹو الیکٹرانکس ہیں، جس میں ویو آپٹکس اور انفارمیشن آپٹکس، نان لائنر آپٹکس، سیمی کنڈکٹر آپٹو الیکٹرانکس، کرسٹل آپٹکس، پتلی فلم آپٹکس، گائیڈڈ ویو آپٹکس، کپلڈ موڈ اور پیرامیٹرک انٹریکشن تھیوری، پتلی فلم آپٹیکل ویو گائیڈ ڈیوائسز اور سسٹم شامل ہیں۔ تکنیکی بنیاد بنیادی طور پر پتلی فلم ٹیکنالوجی اور مائیکرو الیکٹرانکس ٹیکنالوجی ہے. انٹیگریٹڈ آپٹکس کا ایپلی کیشن فیلڈ بہت وسیع ہے، آپٹیکل فائبر کمیونیکیشن، آپٹیکل فائبر سینسنگ ٹیکنالوجی، آپٹیکل انفارمیشن پروسیسنگ، آپٹیکل کمپیوٹر اور آپٹیکل سٹوریج کے علاوہ دیگر شعبے بھی ہیں، جیسے میٹریل سائنس ریسرچ، آپٹیکل آلات، سپیکٹرل ریسرچ۔

سب سے پہلے، مربوط نظری فوائد

1. مجرد آپٹیکل ڈیوائس سسٹمز کے ساتھ موازنہ

ڈسکریٹ آپٹیکل ڈیوائس ایک قسم کا آپٹیکل ڈیوائس ہے جو آپٹیکل سسٹم بنانے کے لیے ایک بڑے پلیٹ فارم یا آپٹیکل بیس پر لگایا جاتا ہے۔ سسٹم کا سائز 1m2 کے آرڈر پر ہے، اور بیم کی موٹائی تقریباً 1cm ہے۔ اس کے بڑے سائز کے علاوہ اسمبلی اور ایڈجسٹمنٹ بھی زیادہ مشکل ہے۔ مربوط آپٹیکل سسٹم کے درج ذیل فوائد ہیں:

1. روشنی کی لہریں آپٹیکل ویو گائیڈز میں پھیلتی ہیں، اور روشنی کی لہریں اپنی توانائی کو کنٹرول اور برقرار رکھنے میں آسان ہیں۔

2. انضمام مستحکم پوزیشننگ لاتا ہے۔ جیسا کہ اوپر ذکر کیا گیا ہے، مربوط آپٹکس ایک ہی سبسٹریٹ پر کئی ڈیوائسز بنانے کی توقع رکھتی ہے، اس لیے مجرد آپٹکس میں اسمبلی کے مسائل نہیں ہیں، تاکہ امتزاج مستحکم ہو، تاکہ یہ ماحولیاتی عوامل جیسے کمپن اور درجہ حرارت کے لیے بھی زیادہ موافق ہو۔ .

(3) آلے کا سائز اور تعامل کی لمبائی مختصر کر دی گئی ہے۔ متعلقہ الیکٹرانکس بھی کم وولٹیج پر کام کرتے ہیں۔

4. ہائی پاور کثافت. ویو گائیڈ کے ساتھ منتقل ہونے والی روشنی ایک چھوٹی سی مقامی جگہ تک محدود ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں آپٹیکل پاور کثافت ہوتی ہے، جو ضروری ڈیوائس آپریٹنگ تھریشولڈز تک پہنچنا اور نان لائنر آپٹیکل اثرات کے ساتھ کام کرنا آسان ہے۔

5. انٹیگریٹڈ آپٹکس کو عام طور پر سینٹی میٹر پیمانے کے سبسٹریٹ پر مربوط کیا جاتا ہے، جو سائز میں چھوٹا اور وزن میں ہلکا ہوتا ہے۔

2. انٹیگریٹڈ سرکٹس کے ساتھ موازنہ

آپٹیکل انضمام کے فوائد کو دو پہلوؤں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے، ایک انٹیگریٹڈ الیکٹرانک سسٹم (انٹیگریٹڈ سرکٹ) کو مربوط آپٹیکل سسٹم (انٹیگریٹڈ آپٹیکل سرکٹ) سے بدلنا؛ دوسرا آپٹیکل فائبر اور ڈائی الیکٹرک پلین آپٹیکل ویو گائیڈ سے متعلق ہے جو سگنل کی ترسیل کے لیے تار یا سماکشی کیبل کی بجائے روشنی کی لہر کی رہنمائی کرتا ہے۔

ایک مربوط نظری راستے میں، آپٹیکل عناصر ایک ویفر سبسٹریٹ پر بنتے ہیں اور سبسٹریٹ کے اندر یا سطح پر بننے والے آپٹیکل ویو گائیڈز سے جڑے ہوتے ہیں۔ انٹیگریٹڈ آپٹیکل پاتھ، جو آپٹیکل عناصر کو ایک ہی سبسٹریٹ پر پتلی فلم کی شکل میں ضم کرتا ہے، اصل آپٹیکل سسٹم کے چھوٹے پن کو حل کرنے اور مجموعی کارکردگی کو بہتر بنانے کا ایک اہم طریقہ ہے۔ مربوط ڈیوائس میں چھوٹے سائز، مستحکم اور قابل اعتماد کارکردگی، اعلی کارکردگی، کم بجلی کی کھپت اور آسان استعمال کے فوائد ہیں۔

عام طور پر، انٹیگریٹڈ سرکٹس کو انٹیگریٹڈ آپٹیکل سرکٹس سے تبدیل کرنے کے فوائد میں اضافہ بینڈوڈتھ، ویو لینتھ ڈویژن ملٹی پلیکسنگ، ملٹی پلیکس سوئچنگ، چھوٹے کپلنگ نقصان، چھوٹا سائز، ہلکا وزن، کم بجلی کی کھپت، اچھی بیچ کی تیاری کی معیشت، اور اعلی وشوسنییتا شامل ہیں۔ روشنی اور مادے کے درمیان مختلف تعاملات کی وجہ سے، نئے آلے کے افعال کو مختلف جسمانی اثرات جیسے فوٹو الیکٹرک اثر، الیکٹرو آپٹیکل اثر، اکوسٹو آپٹیکل اثر، میگنیٹو آپٹیکل اثر، تھرمو آپٹیکل اثر وغیرہ کے استعمال سے بھی محسوس کیا جا سکتا ہے۔ مربوط نظری راستے کی تشکیل۔

2. مربوط آپٹکس کی تحقیق اور اطلاق

انٹیگریٹڈ آپٹکس وسیع پیمانے پر مختلف شعبوں جیسے صنعت، فوجی اور معیشت میں استعمال ہوتا ہے، لیکن یہ بنیادی طور پر درج ذیل پہلوؤں میں استعمال ہوتا ہے۔

1. کمیونیکیشن اور آپٹیکل نیٹ ورکس

آپٹیکل انٹیگریٹڈ ڈیوائسز تیز رفتار اور بڑی صلاحیت والے آپٹیکل کمیونیکیشن نیٹ ورکس کو محسوس کرنے کے لیے کلیدی ہارڈ ویئر ہیں، جن میں ہائی اسپیڈ رسپانس انٹیگریٹڈ لیزر سورس، ویو گائیڈ گریٹنگ اری ڈینس ویو لینتھ ڈویژن ملٹی پلیکسر، نارو بینڈ ریسپانس انٹیگریٹڈ فوٹو ڈیٹیکٹر، روٹنگ ویو لینتھ کنورٹر، فاسٹ رسپانس آپٹیکل سوئچنگ، میٹری سوئچنگ، شامل ہیں۔ کم نقصان متعدد رسائی ویو گائیڈ بیم اسپلٹر اور اسی طرح۔

2. فوٹوونک کمپیوٹر

نام نہاد فوٹوون کمپیوٹر ایک ایسا کمپیوٹر ہے جو روشنی کو معلومات کی ترسیل کے ذریعے استعمال کرتا ہے۔ فوٹون بوسنز ہیں، جن پر کوئی برقی چارج نہیں ہے، اور روشنی کی شعاعیں ایک دوسرے کو متاثر کیے بغیر متوازی یا کراس کر سکتی ہیں، جس میں عظیم متوازی پروسیسنگ کی فطری صلاحیت ہوتی ہے۔ فوٹوونک کمپیوٹر میں بڑی معلومات کو ذخیرہ کرنے کی صلاحیت، مضبوط مداخلت مخالف صلاحیت، ماحولیاتی حالات کے لیے کم تقاضے، اور مضبوط غلطی برداشت کے فوائد بھی ہیں۔ فوٹوونک کمپیوٹرز کے سب سے بنیادی فنکشنل اجزاء مربوط آپٹیکل سوئچز اور مربوط آپٹیکل لاجک اجزاء ہیں۔

3. دیگر ایپلی کیشنز، جیسے آپٹیکل انفارمیشن پروسیسر، فائبر آپٹک سینسر، فائبر گریٹنگ سینسر، فائبر آپٹک جائروسکوپ وغیرہ۔