Оптические методы в информатике. Лантух Ю.Д. - 44 стр.

нельзя ли все эти элементы объединить в одно целое, используя общую под-
ложку и единый технологический процесс подобно тому, как объединяются
элементы в интегральной электронной микросхеме? Для такого объединения
оптических элементов в одну интегрально-оптическую микросхему нужен эле-
мент, который бы обеспечил направленное распространение светового излуче-
ния без потерь и искажений и который можно было бы изготовить методами
интегральной технологии. Таким элементом является плоский диэлектрический
волновод - основной элемент интегральной оптики. Волноводные структуры
могут быть сформированы на поверхности или в объеме диэлектрической под-
ложки технологическими методами, близкими к методам создания электронно-
интегральных микросхем. Размещая на той же подложке источник и приемник
излучения и элементы, служащие для преобразования оптического излучения:
модуляторы, дефлекторы, смесители и другие, можно создавать малогабарит-
ные интегрально-оптические устройства с повышенной надежностью, малой
потребляемой мощностью и низкими управляющими напряжениями 1-10В.
      Имеется два основных типа оптико-интегральных схем. К первому типу
относятся монолитные схемы, в которых все элементы выполнены из одного
материала. Так как большинство схем требуют источников света и приемников,
которые могут быть изготовлены из активных материалов, то монолитные схе-
мы изготовляются из таких материалов как полупроводники. Ко второму типу
относятся гибридные схемы, в которых два или несколько видов материалов
объединяются для оптимизации характеристик устройства. Гибридный подход
удобен широким спектром выполняемых схемой операций, но обладает тем не-
достатком, что из-за тепловых деформаций и вибраций возможно рассогласова-
ние элементов и даже отказ схемы.
      Реально оптическая интегральная "схема" (рисунок 3.1) изготовляется на
                                             плоской подложке 1, площадью в
                                             несколько квадратных сантимет-
                                             ров. Ее тонкопленочные элементы
                                             располагаются на поверхности
                                             подложки (или непосредственно
                                             над поверхностью). Плоские вол-
                                             новоды 5 составляют основу лю-
                                             бой оптической интегральной
                                             схемы, а функционально они иг-
                                             рают роль проводников и являют-
                                             ся базой для создания других: ак-
                                             тивных и пассивных элементов. В
                Рисунок 3.1                   определенном смысле можно счи-
                                              тать, что вся схема состоит из
волноводов. На рисунке: 3 - спектральные фильтры (отражатели), 2 - устройст-
ва ввода-вывода, 4 - встроенные лазеры, 6 - приемники излучения.
      Количественным критерием, по которому пленочный элемент относится к
сфере интегральной оптики, является соизмеримость толщины пленки и длины

128