የፎቶኒክ የተቀናጁ ወረዳዎች (PICs) በአንድ ቺፕ ላይ በርካታ የኦፕቲካል ተግባራትን በማዋሃድ የጨረር ምህንድስና አብዮት አድርገዋል። በፒአይሲዎች እምብርት ላይ በእነዚህ ወረዳዎች አፈፃፀም እና ተግባራዊነት ውስጥ ወሳኝ ሚና የሚጫወቱ የተለያዩ የቁስ አካላት አሉ።
በPICs ውስጥ የቁሳቁስ አካላት አስፈላጊነት
የቁሳቁስ አካላት ወይም በፒአይሲ ግንባታ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት የተወሰኑ የግንባታ ብሎኮች ልዩ የሆኑ የኦፕቲካል ባህሪያት ያላቸውን ሰፋ ያሉ ቁሳቁሶችን ያጠቃልላል። እነዚህ ቁሳቁሶች ሴሚኮንዳክተሮችን፣ ዳይኤሌክትሪክን፣ ፖሊመሮችን እና ብረቶችን ሊያካትቱ ይችላሉ፣ እያንዳንዳቸው በፒአይሲ ውስጥ ለተለያዩ አፕሊኬሽኖች የተለያዩ ጥቅሞችን ይሰጣሉ።
የቁሳቁስ አካላት ቁልፍ ገጽታዎች
የፎቶኒክ የተቀናጁ ወረዳዎችን አፈፃፀም ለመንደፍ እና ለማመቻቸት የቁሳቁስ አካላትን ባህሪያት እና ባህሪያት መረዳት በጣም አስፈላጊ ነው። ቁልፍ ገጽታዎች የሚከተሉትን ያካትታሉ:
- የኦፕቲካል ባሕሪያት፡ የቁሳቁሶች የጨረር ባህሪያት እንደ ሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ፣ መምጠጥ እና መበታተን ያሉ በPICs ውስጥ ያለውን የብርሃን ባህሪ በእጅጉ ይጎዳሉ።
- የውህደት ተኳኋኝነት፡ በPICs ውስጥ እንከን የለሽ ውህደትን ለማስቻል፣ ቀልጣፋ የብርሃን ስርጭትን እና መጠቀሚያዎችን ለማረጋገጥ የተለያዩ የቁሳቁስ አካላት እርስ በርስ የሚጣጣሙ መሆን አለባቸው።
- የማምረት አቅም፡- የቁሳቁስ አካላትን የማምረት ቀላልነት፣ መለካት እና ወጪ ቆጣቢነት ፒአይሲዎችን በተለያዩ አፕሊኬሽኖች ውስጥ በስፋት ተቀባይነት በማግኘቱ ረገድ ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ።
አዳዲስ እድገቶች
ለፒአይሲዎች የቅርብ ጊዜ እድገቶች ለምርምር እና ለኦፕቲካል ምህንድስና ልማት አዳዲስ መንገዶችን ከፍተዋል። እነዚህ እድገቶች የሚከተሉትን ያካትታሉ:
- ድቅል ውህደት፡ የተለያዩ የቁስ አካላትን በማጣመር ድቅል ፒአይሲዎችን ከተሻሻሉ ተግባራት እና አፈፃፀሞች ጋር በመፍጠር ለተለያዩ መተግበሪያዎች መንገድ ይከፍታል።
- ናኖፎቶኒክ ቁሶች፡- እንደ ኳንተም ዶትስ እና ናኖዋይሬስ ያሉ ናኖ ማቴሪያሎችን በመጠቀም ታይቶ የማይታወቅ በPICs ውስጥ ባለው ናኖ ስኬል ላይ ያለውን ብርሃን ለመቆጣጠር መፈለግ።
- የመስመር ላይ ያልሆኑ ቁሶች፡- በPIC ዎች ውስጥ በሲግናል ሂደት፣ ድግግሞሽ ልወጣ እና የኳንተም መረጃ ሂደት ውስጥ ለሚደረጉ መተግበሪያዎች የቁሳቁሶች የመስመር ላይ ያልሆኑ የእይታ ባህሪያትን መጠቀም።
ከኦፕቲካል ኢንጂነሪንግ ጋር ያለው መገናኛ
የቁሳቁስ አካላት የፒአይኤስ መሰረት ይመሰርታሉ፣ እና ከኦፕቲካል ኢንጂነሪንግ ጋር መገናኘታቸው የወደፊቱን የተቀናጀ ፎቶኒኮችን ለመቅረጽ ጠቃሚ ነው። ይህ ውህደት ወደሚከተለው ይመራል-
- የተመቻቸ የመሣሪያ ንድፍ፡- የቁሳቁስ ክፍሎችን ለተወሰኑ የኦፕቲካል መስፈርቶች በማበጀት መሐንዲሶች ለተለያዩ መተግበሪያዎች የፎቶኒክ የተቀናጁ ወረዳዎችን ዲዛይን እና አፈፃፀም ማሳደግ ይችላሉ።
- ልብ ወለድ መሣሪያ ተግባራዊነት፡ የላቁ የቁስ አካላትን ማሰስ አዳዲስ ተግባራትን እና ችሎታዎችን ለማዳበር ያስችላል፣ የPIC ዎች በኦፕቲካል ግንኙነት፣ ዳሳሽ እና ስሌት ውስጥ ያለውን አቅም ያሰፋል።
- የአፈጻጸም ማጎልበት፡ የአዳዲስ የቁስ አካላትን አቅም መጠቀም በፎቶኒክ የተቀናጁ ወረዳዎች አፈፃፀም እና ቅልጥፍና ላይ ቀጣይነት ያለው መሻሻልን ያነሳሳል፣ ይህም እያደገ የመጣውን የኦፕቲካል ሲስተም ፍላጎቶችን በመፍታት ነው።
በፎቶኒክ የተቀናጁ ወረዳዎች ውስጥ ያሉ የቁስ አካላት በኦፕቲካል ምህንድስና መስክ ውስጥ የበለፀገ የዳሰሳ ፣የፈጠራ እና የትብብር ጎራ ይወክላሉ ፣ይህም ቀጣዩን የተቀናጀ የፎቶኒኮችን ትውልድ ይቀርፃል።