Создания элементов интегральной оптики

Пленочные технологии лежат в основе создания элементов интегральной оптики, устройств в которых в оптических средах создаются зоны и участки, выполняющие различные функции, что позволяет существенно миниатюризировать изготовляемые приборы (Рисунок 9.). Интегральные схемы, широко используемые в электронной технике, также базируются на пленочной технологии (Рисунок 10.) с использованием для нанесения на подложки схем заданной конфигурации фоторезистов. Например, на кремниевую монокристаллическую подложку с р-типом проводимости наносят состав на основе полимеров с добавками светочувствительных веществ. Под действием локального облучения с использованием масок или тонкого лазерного пучка фоторезист теряет растворимость, необлученная его часть удаляется. Затем за счет специальной обработки, например, ионной бомбардировки, открытые участки поверхности приобретают n-тип проводимости и на их границе с основным объёмом подложки создается р-n переход, служащий основой функциональной единицы, например микродиода. Элементы микросхемы соединяются между собой напыляемыми металлическими проводниками. Микрорезисторы, конденсаторы могут быть сформированы, например путем напыления слоев соответствующих материалов заданной конфигурации. Возможно получение функциональных элементов в нескольких уровнях по глубине. Таким образом создаются микросхемы, (ГБИС - гигабольшие интегральные микросхемы), содержащие миллиарды единичных функциональных элементов на 1 см2 поверхности носителя, тогда как первые из созданных малые микросхемы (МИС) содержали лишь порядка 102/см2 элементов. Кроме того применялись и гибридные микросхемы (ГИС) и сборки, включающие навесные радиоэлементы.

Интегрально-оптические элементы

Схема интегрально-оптического элемента связи на основе дифракционных решеток:

1 - диэлектрическая или полупроводниковая подложка (из LiNbO3, GaAlAs и др.), 2 - планарный интегрально-оптический волновод, 3 - фазовые дифракционные решетки созданные на поверхности волновода методами фото- и электронно-лучевой литографии, 4 - световые потоки, n1 и n2 - показатели преломления подложки и световедущего слоя, соответственно.

Схема интегрально-оптического волновода с суживающимся краем:

1 - диэлектрическая или полупроводниковая подложка (из LiNbO3),

2 - интегрально-оптический волновод,

3 - суживающийся край световедущего слоя,

4 - световые потоки.

Схема интегрально-оптического элемента связи с использованием рупорных переходов

1 - подложка, 2 - интегрально-оптический волновод с плавно меняющейся шириной поперечного сечения (рупорный волновод),

3 - рупорные переходы,

4 - световые потоки.

Схема интегрально-оптического Y разветвителя:

1 - подложка, 2 - канальный, разветвляющийся интегрально-оптический волновод,

3 - световые потоки.

Схематическое изображение геодезической линзы:

1 - подложка,

2 - планарный интегрально-оптический волновод,

3 - углубление на поверхности волновода,

4 - световые потоки.

Схематическое изображение линзы Люнеберга:

1 - подложка,

2 - планарный интегрально-оптический волновод,

3 - область с показателем преломления, большим показателя преломления световедущего слоя,

4 - световые потоки.

Схематическое изображение линзы Френеля:

1 - подложка,

2 - планарный интегрально-оптический волновод,

3 - области различной ширины, отличающиеся от световедущего слоя волновода показателем преломления или коэффициентом затухания,

4 - световые потоки.

Схема интегрально-оптического интерферометра Маха-Цандера:

1 - подложка из электрооптического материала (типа LiNbO3),

2 - канальные интегрально-оптические волноводы,