ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্স কি?

ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্সের ধারণাটি 1969 সালে বেল ল্যাবরেটরিজ-এর ড. মিলার দ্বারা উত্থাপন করা হয়েছিল। ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্স একটি নতুন বিষয় যা অপটোইলেক্ট্রনিক্স এবং মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্সের ভিত্তিতে সমন্বিত পদ্ধতি ব্যবহার করে অপটিক্যাল ডিভাইস এবং হাইব্রিড অপটিক্যাল ইলেকট্রনিক ডিভাইস সিস্টেম অধ্যয়ন করে এবং বিকাশ করে। ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্সের তাত্ত্বিক ভিত্তি হল অপটিক্স এবং অপটোইলেক্ট্রনিক্স, যার মধ্যে রয়েছে ওয়েভ অপটিক্স এবং ইনফরমেশন অপটিক্স, ননলাইনার অপটিক্স, সেমিকন্ডাক্টর অপটোইলেক্ট্রনিক্স, ক্রিস্টাল অপটিক্স, থিন ফিল্ম অপটিক্স, গাইডেড ওয়েভ অপটিক্স, কাপলড মোড এবং প্যারামেট্রিক মিথস্ক্রিয়া তত্ত্ব, পাতলা ফিল্ম অপটিক্যাল ওয়েভগাইড ডিভাইস এবং সিস্টেম। প্রযুক্তিগত ভিত্তি প্রধানত পাতলা ফিল্ম প্রযুক্তি এবং মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স প্রযুক্তি। ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্সের প্রয়োগের ক্ষেত্রটি খুবই প্রশস্ত, অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশন, অপটিক্যাল ফাইবার সেন্সিং টেকনোলজি, অপটিক্যাল ইনফরমেশন প্রসেসিং, অপটিক্যাল কম্পিউটার এবং অপটিক্যাল স্টোরেজ ছাড়াও অন্যান্য ক্ষেত্র রয়েছে, যেমন ম্যাটেরিয়াল সায়েন্স রিসার্চ, অপটিক্যাল ইন্সট্রুমেন্টস, বর্ণালী গবেষণা।

প্রথমত, সমন্বিত অপটিক্যাল সুবিধা

1. বিচ্ছিন্ন অপটিক্যাল ডিভাইস সিস্টেমের সাথে তুলনা

বিচ্ছিন্ন অপটিক্যাল ডিভাইস হল এক ধরনের অপটিক্যাল ডিভাইস যা একটি বড় প্ল্যাটফর্ম বা অপটিক্যাল বেসে স্থির করে একটি অপটিক্যাল সিস্টেম তৈরি করে। সিস্টেমের আকার 1m2 এর ক্রম অনুসারে, এবং বিমের পুরুত্ব প্রায় 1 সেমি। এর বড় আকার ছাড়াও, সমাবেশ এবং সমন্বয় আরও কঠিন। ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্যাল সিস্টেমের নিম্নলিখিত সুবিধা রয়েছে:

1. আলোক তরঙ্গ অপটিক্যাল ওয়েভগাইডে প্রচার করে এবং হালকা তরঙ্গ তাদের শক্তি নিয়ন্ত্রণ এবং বজায় রাখা সহজ।

2. ইন্টিগ্রেশন স্থিতিশীল অবস্থান নিয়ে আসে। উপরে উল্লিখিত হিসাবে, ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্স একই সাবস্ট্রেটে বেশ কয়েকটি ডিভাইস তৈরি করার আশা করে, তাই বিযুক্ত অপটিক্সের কোনও সমাবেশ সমস্যা নেই, যাতে সংমিশ্রণ স্থিতিশীল হতে পারে, যাতে এটি কম্পন এবং তাপমাত্রার মতো পরিবেশগত কারণগুলির সাথে আরও খাপ খায়। .

(3) ডিভাইসের আকার এবং মিথস্ক্রিয়া দৈর্ঘ্য ছোট করা হয়; সংশ্লিষ্ট ইলেকট্রনিক্স কম ভোল্টেজেও কাজ করে।

4. উচ্চ শক্তি ঘনত্ব. ওয়েভগাইড বরাবর প্রেরিত আলো একটি ছোট স্থানীয় স্থানের মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকে, যার ফলে একটি উচ্চ অপটিক্যাল শক্তি ঘনত্ব হয়, যা প্রয়োজনীয় ডিভাইস অপারেটিং থ্রেশহোল্ডে পৌঁছানো সহজ এবং অরৈখিক অপটিক্যাল প্রভাবগুলির সাথে কাজ করা সহজ।

5. ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্স সাধারণত সেন্টিমিটার-স্কেল সাবস্ট্রেটে একত্রিত হয়, যা আকারে ছোট এবং ওজনে হালকা।

2. সমন্বিত সার্কিটের সাথে তুলনা

অপটিক্যাল ইন্টিগ্রেশনের সুবিধাগুলিকে দুটি দিকে ভাগ করা যায়, একটি হল ইন্টিগ্রেটেড ইলেকট্রনিক সিস্টেম (ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট) কে ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্যাল সিস্টেম (ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্যাল সার্কিট) দিয়ে প্রতিস্থাপন করা; অন্যটি অপটিক্যাল ফাইবার এবং ডাইইলেকট্রিক প্লেন অপটিক্যাল ওয়েভগাইডের সাথে সম্পর্কিত যা সংকেত প্রেরণের জন্য তার বা সমাক্ষ তারের পরিবর্তে আলোক তরঙ্গকে গাইড করে।

একটি সমন্বিত অপটিক্যাল পাথে, অপটিক্যাল উপাদানগুলি একটি ওয়েফার সাবস্ট্রেটে গঠিত হয় এবং সাবস্ট্রেটের ভিতরে বা পৃষ্ঠে গঠিত অপটিক্যাল ওয়েভগাইড দ্বারা সংযুক্ত থাকে। ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্যাল পাথ, যা পাতলা ফিল্মের আকারে একই সাবস্ট্রেটে অপটিক্যাল উপাদানগুলিকে একীভূত করে, এটি মূল অপটিক্যাল সিস্টেমের ক্ষুদ্রকরণ সমাধান এবং সামগ্রিক কর্মক্ষমতা উন্নত করার একটি গুরুত্বপূর্ণ উপায়। ইন্টিগ্রেটেড ডিভাইসে ছোট আকার, স্থিতিশীল এবং নির্ভরযোগ্য কর্মক্ষমতা, উচ্চ দক্ষতা, কম শক্তি খরচ এবং সহজ ব্যবহারের সুবিধা রয়েছে।

সাধারণভাবে, ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলিকে সমন্বিত অপটিক্যাল সার্কিটগুলির সাথে প্রতিস্থাপনের সুবিধাগুলির মধ্যে রয়েছে ব্যান্ডউইথ বৃদ্ধি, তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিভাগ মাল্টিপ্লেক্সিং, মাল্টিপ্লেক্স সুইচিং, ছোট কাপলিং লস, ছোট আকার, হালকা ওজন, কম শক্তি খরচ, ভাল ব্যাচ প্রস্তুতি অর্থনীতি এবং উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা। আলো এবং পদার্থের মধ্যে বিভিন্ন মিথস্ক্রিয়ার কারণে, নতুন ডিভাইসের ফাংশনগুলি বিভিন্ন শারীরিক প্রভাব যেমন ফটোইলেক্ট্রিক প্রভাব, ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল প্রভাব, অ্যাকোস্টো-অপটিক্যাল প্রভাব, ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল প্রভাব, থার্মো-অপটিক্যাল প্রভাব ইত্যাদি ব্যবহার করেও উপলব্ধি করা যেতে পারে। সমন্বিত অপটিক্যাল পাথের রচনা।

2. সমন্বিত আলোকবিজ্ঞানের গবেষণা ও প্রয়োগ

ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্স ব্যাপকভাবে বিভিন্ন ক্ষেত্রে যেমন শিল্প, সামরিক এবং অর্থনীতিতে ব্যবহৃত হয়, তবে এটি প্রধানত নিম্নলিখিত দিকগুলিতে ব্যবহৃত হয়:

1. যোগাযোগ এবং অপটিক্যাল নেটওয়ার্ক

হাই-স্পিড রেসপন্স ইন্টিগ্রেটেড লেজার সোর্স, ওয়েভগাইড গ্রেটিং অ্যারে ডেন ওয়েভলেংথ ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সার, ন্যারোব্যান্ড রেসপন্স ইন্টিগ্রেটেড ফটোডিটেক্টর, রাউটিং ওয়েভলেংথ কনভার্টার, ফাস্ট রেসপন্স অপটিক্যাল সুইচিং, মাল্টিপ্লেক্সার সহ হাই স্পিড এবং বৃহৎ ক্ষমতার অপটিক্যাল কমিউনিকেশন নেটওয়ার্ক উপলব্ধি করার মূল হার্ডওয়্যার হল অপটিক্যাল ইন্টিগ্রেটেড ডিভাইস। কম ক্ষতি একাধিক অ্যাক্সেস ওয়েভগাইড বিম স্প্লিটার এবং তাই।

2. ফোটোনিক কম্পিউটার

তথাকথিত ফোটন কম্পিউটার হল এমন একটি কম্পিউটার যা আলোকে তথ্য প্রেরণের মাধ্যম হিসেবে ব্যবহার করে। ফোটন হল বোসন, যার কোন বৈদ্যুতিক চার্জ নেই এবং আলোক রশ্মি একে অপরকে প্রভাবিত না করেই সমান্তরাল বা ক্রস করতে পারে, যার দুর্দান্ত সমান্তরাল প্রক্রিয়াকরণের সহজাত ক্ষমতা রয়েছে। ফোটোনিক কম্পিউটারে বড় তথ্য সঞ্চয় করার ক্ষমতা, শক্তিশালী হস্তক্ষেপ-বিরোধী ক্ষমতা, পরিবেশগত অবস্থার জন্য কম প্রয়োজনীয়তা এবং শক্তিশালী ত্রুটি সহনশীলতার সুবিধা রয়েছে। ফটোনিক কম্পিউটারের সবচেয়ে মৌলিক কার্যকরী উপাদানগুলি হল ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্যাল সুইচ এবং ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্যাল লজিক উপাদান।

3. অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশন, যেমন অপটিক্যাল তথ্য প্রসেসর, ফাইবার অপটিক সেন্সর, ফাইবার গ্রেটিং সেন্সর, ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপ ইত্যাদি।