گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

مدارهای مجتمع فوتونیک

مدار مجتمع فوتونیک (PIC) یا مدار نوری یکپارچه دستگاهی است که عملکردهای چند فوتونیک (حداقل دو) فوتونیک را ادغام می کند و به همین ترتیب شبیه به یک مدار مجتمع الکترونیکی است. تفاوت عمده این دو در این است که یک مدار یکپارچه فوتونیک عملکردهایی را برای سیگنالهای اطلاعاتی تحمیل شده بر طول موجهای نوری به طور معمول در طیف مرئی یا در نزدیکی 850 نانومتر از 1650 نانومتر فراهم می کند.  

بیشترین سکوی مورد استفاده تجاری برای مدارهای یکپارچه فوتونی ، فسفید ایندیوم (InP) است که امکان ادغام عملکردهای مختلف نوری فعال و غیرفعال را در همان تراشه فراهم می کند. نمونه های اولیه مدارهای یکپارچه فوتونی ، لیزرهای بازتابنده Bragg (DBR) با دو بخش توزیع شده ساده بودند که از دو بخش دستگاه به صورت مستقل کنترل شده - یک بخش افزایش و یک بخش آینه DBR - تشکیل شده است. در نتیجه ، تمام لیزرهای قابل تنظیم یکپارچه مدرن ، لیزرهای با قابلیت تنظیم دقیق ، لیزرها و فرستنده های مدوله شده خارجی ، گیرنده های یکپارچه و غیره نمونه هایی از مدارهای مجتمع فوتونی هستند. دستگاه های مدرن فعلی صدها کارکرد را بر روی تراشه منفرد ادغام می کنند. [1] کارهای پیشگام در این عرصه در آزمایشگاه های بل انجام شد. قابل توجه ترین مراکز دانشگاهی تعالی مدارهای یکپارچه فوتونیک در InP عبارتند از: دانشگاه کالیفرنیا در سانتا باربارا ، ایالات متحده آمریکا و دانشگاه صنعتی آیندهوون در هلند.

توسعه 2005 [2] نشان داد که سیلیکون ، حتی اگر یک ماده باند غیر مستقیم باشد ، هنوز برای تولید نور لیزر از طریق غیرخطی بودن رامان مورد استفاده قرار می گیرد. چنین لیزرهایی به صورت برقی هدایت نمی شوند بلکه به صورت نوری هدایت می شوند و بنابراین همچنان به منبع لیزر پمپ نوری بیشتر احتیاج دارند.