第一節 小小光路本事大(2 / 2)

在集成光路係統中,沒有很大光程的空氣間隔,沒有各種光學玻璃製成的光學零件及安裝固定這些光學零件用的大量金屬零部件,也不需要精密調節機構和許多電氣裝置,一句話,集成光路與普通光學係統完全不同,它以嶄新的麵貌出現。因此,集成光路係統比起普通光學係統來,具有許多的優點,它體積小、重量輕、功耗低。效率高,易於屏蔽與絕緣,性能穩定而可靠,使用輕便又經濟,有利於製作大規模的光電子係統。

集成光學具有普通光學和電子學都無法比擬的優越性,因而引起人們的極大重視。集成光路在光纖通訊、光計算機、信息處理、圖象顯示和文件圖片掃描等方麵,都有重要的實際應用和廣闊的發展前景。

就以光通訊為例來說吧。在前一章裏已經講過,采用激光光波作為信號載波,並通過光學纖維傳輸而實現光通訊,其通訊容量是非常大的,可同時傳送上百億話路或上千萬套電視節目,而且還具有不怕竊聽、不受幹擾、不需要有色金屬等無線電通信所不可能有的優點。能夠實現光通訊,那該多好啊!近十幾年來,光通訊發展極為迅速,許多中、短距離的光纖通訊係統已經在使用。但是,目前的光纖通訊係統,所傳送的聲音和圖象都需要在發送端、接收端和中繼部分進行電一光和光一電的變換,因為這些設備還都是電子電氣的設備,也就是說,這樣的通訊係統還是光和電的混合係統,其傳輸容量和傳輸距離都受到一定的限製。然而,集成光路技術一旦突破,可以製成米粒那麼大小的中繼器,傳送的聲音和圖象經過光掃描和連續化,或用聲一光變換器直接將聲音變成光信號而通過光纖傳輸,加之中繼距離擴大和光學纖維光能損耗降低,則可以實現遠距離、大容量的全光通訊係統。

從目前發展來看,伴隨著光學纖維優異材料的不斷研製成功,拉製光學纖維的工藝也不斷改進,通訊用的光學纖維的性能正在不斷提高。光學纖維的關鍵問題在於能量損耗,其1967年為1000分貝/公裏,1970年為20分貝/公裏;1972年為4分貝/公裏,1974年為1分貝/公裏。近年來,已研製出損耗小到0.47分貝/公裏的光學纖維,如果能夠達到損耗低於0.2分貝/公裏,那麼,光纖通訊技術必將發生重大變化。同時,集成光路的研究、試驗也正在不斷取得新的成果,幾年內將會取得重大的突破,在集成光路通訊設備方麵必然有所成就。這樣,以激光信號代替電信號,以光學纖維和集成光路代替電纜和電子設備的時代即將到來。到那時,通信衛星發射回來的極其大量的信息,就可以通過地麵站迅速地傳送到四麵八方。科學家預計,到本世紀九十年代初,這樣的長距離、大容量的全光通訊係統就可以變為現實。

目前,集成光學還處在早期發展階段,集成光學器件和集成光路都還是一些雛型,在功能、壽命、體積等各方麵都還達不到要求,要製成能夠實用的、一定規模的集成光路,還需要一段時間。盡管如此,集成光學卻已經顯示出其強大的生命力,給人們帶來了極其美好的希望。因此,許多國家都在集成光學研究方麵投入了很大力量。

集成光路,這個小小的“集體”是很有吸引人的魅力的。在未來的人類事業中,集成光路和集成電路將爭芳鬥豔,為人類建樹奇功。

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