Стр. 5 - ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОПТИКА

И Н Т Е Г Р А Л Ь Н А Я О П Т И К А

5

ВВЕДЕНИЕ

Характерной чертой настоящего времени является возрастание требова-

ний к производительности и надежности систем обработки и передачи инфор-

мации. Широкополосность электромагнитных колебаний оптического диапазо-

на, доступность визуального восприятия, электрическая нейтральность фотонов

наилучшим образом соответствуют обработке и передаче больших массивов

информации, в том числе представленных в картинах и образах. Эти факторы

обусловили разработку и создание волоконно-оптических линий связи (ВОЛС)

и развитие элементной базы на основе новейших достижений оптоэлектроники.

В настоящее время оптические линии связи применяются как для непосредст-

венной передачи информации, так и для одновременной ее обработки. Вопро-

сами разработки, технологии изготовления и внедрения устройств для оптиче-

ской обработки информации занимается интегральная оптика. В настоящее

время устройства, предназначенные для оптической обработки информации,

управления и каналирования оптического излучения выполняются в виде опти-

ческих интегральных схем (ОИС).

По аналогии с интегральными схемами микроэлектроники под ОИС по-

нимается устройство, выполненное на общей подложке и осуществляющее опе-

рацию (ряд операций) по обработке информационного сигнала (набора сигна-

лов). Основное отличие ОИС от традиционных интегральных схем микроэлек-

троники состоит в том, что носителем информации в этом случае является оп-

тическое излучение, распространяющееся в оптических волноводах различного

типа. Для обработки информационных сигналов используются, соответственно,

оптические методы на основе различных физических явлений линейной и не-

линейной оптики.

При использовании оптических методов обработки информации в

волноводном тракте используются как преимущества оптического канала

передачи информации (высокое быстродействие, помехозащищенность), так и

достоинства, присущие собственно ОИС (высокая надежность, компактность,

низкая потребляемая мощность, возможность монолитного интегрального

исполнения).

Оптические методы обработки информации, несмотря на длительный пе-

риод развития, глубокую теоретическую и экспериментальную проработку их

физических основ, находятся еще в стадии развития и не получили пока про-

мышленного воплощения. Основные причины этого – отсутствие универсаль-

ного материала для ОИС, что не позволяет еще преодолеть их конструктивно-

технологическую и приборно-физическую гибридность, а также отсутствие

полного набора однотипных волноводных элементов ОИС, взаимосогласован-

ных по параметрам и эксплуатационным характеристикам и пригодных для ин-

теграции на общей подложке.

В настоящее время число специалистов, занимающихся разработкой и

применением таких устройств, непрерывно растет, что обусловлено большими

успехами в области волоконной оптики, необходимостью увеличения быстро-

действия устройств обработки информации. Можно с уверенностью отметить,