តើអុបទិករួមបញ្ចូលគ្នាគឺជាអ្វី?

គំនិតនៃអុបទិករួមបញ្ចូលគ្នាត្រូវបានដាក់ចេញដោយ Dr. Miller នៃ Bell Laboratories ក្នុងឆ្នាំ 1969 ។ អុបទិករួមបញ្ចូលគ្នាគឺជាមុខវិជ្ជាថ្មីមួយដែលសិក្សា និងអភិវឌ្ឍឧបករណ៍អុបទិក និងប្រព័ន្ធឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកអុបទិកកូនកាត់ដោយប្រើវិធីសាស្រ្តរួមបញ្ចូលគ្នានៅលើមូលដ្ឋាននៃអុបទិក និងមីក្រូអេឡិចត្រូនិច។ មូលដ្ឋានទ្រឹស្តីនៃអុបទិករួមបញ្ចូលគ្នាគឺអុបទិក និងអុបទិកអេឡិចត្រូនិច ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងរលកអុបទិក និងអុបទិកព័ត៌មាន អុបទិកមិនមែនលីនេអ៊ែរ អុបទិកអេឡិចត្រូនិក គ្រីស្តាល់អុបទិក អុបទិកហ្វីលស្តើង អុបទិករលកដឹកនាំ របៀបគូ និងទ្រឹស្ដីអន្តរកម្មប៉ារ៉ាម៉ែត ឧបករណ៍ និងប្រព័ន្ធមគ្គុទ្ទេសក៍អុបទិកហ្វីលស្តើង។ មូលដ្ឋានបច្ចេកវិទ្យាគឺ បច្ចេកវិទ្យាខ្សែភាពយន្តស្តើង និងបច្ចេកវិទ្យាមីក្រូអេឡិចត្រូនិច។ វិស័យកម្មវិធីនៃអុបទិករួមបញ្ចូលគ្នាគឺធំទូលាយណាស់ បន្ថែមពីលើការទំនាក់ទំនងតាមសរសៃអុបទិក បច្ចេកវិទ្យាការចាប់សរសៃអុបទិក ដំណើរការព័ត៌មានអុបទិក កុំព្យូទ័រអុបទិក និងកន្លែងផ្ទុកអុបទិក មានវិស័យផ្សេងទៀតដូចជា ការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈ ឧបករណ៍អុបទិក ការស្រាវជ្រាវវិសាលគម។

ទីមួយ គុណសម្បត្តិអុបទិករួមបញ្ចូលគ្នា

1. ការប្រៀបធៀបជាមួយប្រព័ន្ធឧបករណ៍អុបទិកដាច់

ឧបករណ៍អុបទិកដាច់ គឺជាប្រភេទឧបករណ៍អុបទិកដែលបានជួសជុលនៅលើវេទិកាធំ ឬមូលដ្ឋានអុបទិកដើម្បីបង្កើតជាប្រព័ន្ធអុបទិក។ ទំហំនៃប្រព័ន្ធគឺស្ថិតនៅលើលំដាប់នៃ 1 ម 2 និងកម្រាស់នៃធ្នឹមគឺប្រហែល 1 សង់ទីម៉ែត្រ។ បន្ថែមពីលើទំហំធំរបស់វា ការផ្គុំ និងការកែតម្រូវក៏ពិបាកជាងដែរ។ ប្រព័ន្ធអុបទិករួមបញ្ចូលគ្នាមានគុណសម្បត្តិដូចខាងក្រោមៈ

1. រលកពន្លឺសាយភាយតាមរលកអុបទិក ហើយរលកពន្លឺមានភាពងាយស្រួលក្នុងការគ្រប់គ្រង និងរក្សាថាមពលរបស់វា។

2. ការរួមបញ្ចូលនាំមកនូវទីតាំងស្ថេរភាព។ ដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ អុបទិករួមបញ្ចូលគ្នារំពឹងថានឹងផលិតឧបករណ៍ជាច្រើននៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមដូចគ្នា ដូច្នេះមិនមានបញ្ហាក្នុងការជួបប្រជុំគ្នាដែលអុបទិកដាច់ពីគ្នានោះទេ ដូច្នេះការរួមផ្សំអាចមានស្ថេរភាព ដូច្នេះវាក៏អាចសម្របខ្លួនបានកាន់តែច្រើនទៅនឹងកត្តាបរិស្ថានដូចជា រំញ័រ និងសីតុណ្ហភាព។

(3) ទំហំឧបករណ៍ និងប្រវែងអន្តរកម្មត្រូវបានកាត់បន្ថយ។ គ្រឿងអេឡិចត្រូនិចដែលពាក់ព័ន្ធក៏ដំណើរការនៅតង់ស្យុងទាបផងដែរ។

4. ដង់ស៊ីតេថាមពលខ្ពស់។ ពន្លឺដែលបញ្ជូនតាមរលកសញ្ញាត្រូវបានបង្ខាំងទៅកន្លែងតូចមួយក្នុងមូលដ្ឋាន ដែលបណ្តាលឱ្យមានដង់ស៊ីតេថាមពលអុបទិកខ្ពស់ ដែលវាងាយស្រួលក្នុងការឈានដល់កម្រិតប្រតិបត្តិការឧបករណ៍ចាំបាច់ និងធ្វើការជាមួយឥទ្ធិពលអុបទិកដែលមិនមែនជាលីនេអ៊ែរ។

5. អុបទិករួមបញ្ចូលគ្នាជាទូទៅត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមខ្នាតសង់ទីម៉ែត្រ ដែលមានទំហំតូច និងមានទម្ងន់ស្រាល។

2. ការប្រៀបធៀបជាមួយសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា

គុណសម្បត្តិនៃការរួមបញ្ចូលអុបទិកអាចត្រូវបានបែងចែកជាពីរទិដ្ឋភាពដែលមួយគឺការជំនួសប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចរួមបញ្ចូលគ្នា (សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា) ជាមួយនឹងប្រព័ន្ធអុបទិករួមបញ្ចូលគ្នា (សៀគ្វីអុបទិករួមបញ្ចូលគ្នា); មួយទៀតគឺទាក់ទងទៅនឹងខ្សែអុបទិក និងឧបករណ៍រលកអុបទិករបស់យន្តហោះ dielectric ដែលដឹកនាំរលកពន្លឺជំនួសឱ្យខ្សែ ឬខ្សែ coaxial ដើម្បីបញ្ជូនសញ្ញា។

នៅក្នុងផ្លូវអុបទិករួមបញ្ចូលគ្នា ធាតុអុបទិកត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម wafer និងតភ្ជាប់ដោយរលកអុបទិកដែលបង្កើតឡើងនៅខាងក្នុង ឬលើផ្ទៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោម។ ផ្លូវអុបទិករួមបញ្ចូលគ្នាដែលរួមបញ្ចូលធាតុអុបទិកនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមដូចគ្នាក្នុងទម្រង់ជាខ្សែភាពយន្តស្តើង គឺជាមធ្យោបាយសំខាន់មួយដើម្បីដោះស្រាយភាពតូចតាចនៃប្រព័ន្ធអុបទិកដើម និងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការទាំងមូល។ ឧបករណ៍រួមបញ្ចូលគ្នាមានគុណសម្បត្តិនៃទំហំតូច ដំណើរការមានស្ថេរភាព និងអាចទុកចិត្តបាន ប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ ការប្រើប្រាស់ថាមពលទាប និងងាយស្រួលប្រើប្រាស់។

ជាទូទៅ គុណសម្បត្តិនៃការជំនួសសៀគ្វីបញ្ចូលជាមួយសៀគ្វីអុបទិករួមបញ្ចូលគ្នារួមមានការបង្កើនកម្រិតបញ្ជូន ការពង្រីកការបែងចែករលកចម្ងាយ ការប្តូរ multiplex ការបាត់បង់គូភ្ជាប់តូច ទំហំតូច ទម្ងន់ស្រាល ការប្រើប្រាស់ថាមពលទាប សេដ្ឋកិច្ចរៀបចំបាច់ល្អ និងភាពជឿជាក់ខ្ពស់។ ដោយសារតែអន្តរកម្មផ្សេងៗគ្នារវាងពន្លឺ និងរូបធាតុ មុខងារឧបករណ៍ថ្មីក៏អាចដឹងបានដោយប្រើឥទ្ធិពលរូបវន្តផ្សេងៗដូចជា ឥទ្ធិពល photoelectric, electro-optical effect, acousto-optical effect, magneto-optical effect, thermo-optical effect និងដូច្នេះនៅលើសមាសភាពនៃផ្លូវអុបទិករួមបញ្ចូលគ្នា។

2. ការស្រាវជ្រាវ និងការអនុវត្តអុបទិករួមបញ្ចូលគ្នា

អុបទិករួមបញ្ចូលគ្នាត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងវិស័យផ្សេងៗដូចជា ឧស្សាហកម្ម យោធា និងសេដ្ឋកិច្ច ប៉ុន្តែវាត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាចម្បងក្នុងទិដ្ឋភាពដូចខាងក្រោមៈ

1. បណ្តាញទំនាក់ទំនង និងអុបទិក

ឧបករណ៍រួមបញ្ចូលគ្នាអុបទិកគឺជាផ្នែករឹងដ៏សំខាន់ដើម្បីដឹងពីបណ្តាញទំនាក់ទំនងអុបទិកដែលមានល្បឿនលឿន និងសមត្ថភាពធំ រួមទាំងការឆ្លើយតបល្បឿនលឿនដែលរួមបញ្ចូលប្រភពឡាស៊ែរ ការណែនាំរលកនៃការបែងចែករលកចម្ងាយក្រាស់ បណ្តាញឧបករណ៍ចាប់រូបភាពរួមបញ្ចូលគ្នា ការឆ្លើយតបនៃក្រុមតូច ឧបករណ៍បំលែងរលកចម្ងាយ ការឆ្លើយតបរហ័ស ម៉ាទ្រីសប្តូរអុបទិក ការបាត់បង់ការចូលប្រើរលកច្រើនកម្រិតទាប និងរលកមគ្គុទ្ទេសក៍ការចូលប្រើច្រើន។

2. កុំព្យូទ័រ Photonic

កុំព្យូទ័រដែលហៅថា photon គឺជាកុំព្យូទ័រដែលប្រើពន្លឺជាមធ្យោបាយបញ្ជូនព័ត៌មាន។ Photons គឺជា bosons ដែលមិនមានបន្ទុកអគ្គីសនី ហើយពន្លឺអាចឆ្លងកាត់ប៉ារ៉ាឡែល ឬឆ្លងកាត់ដោយមិនប៉ះពាល់ដល់គ្នាទៅវិញទៅមក ដែលមានសមត្ថភាពពីកំណើតនៃដំណើរការប៉ារ៉ាឡែលដ៏អស្ចារ្យ។ កុំព្យូទ័រ Photonic ក៏មានគុណសម្បត្តិនៃសមត្ថភាពផ្ទុកព័ត៌មានដ៏ធំ សមត្ថភាពប្រឆាំងនឹងការជ្រៀតជ្រែកដ៏រឹងមាំ តម្រូវការទាបសម្រាប់លក្ខខណ្ឌបរិស្ថាន និងការអត់ធ្មត់ចំពោះកំហុសខ្លាំង។ សមាសធាតុមុខងារជាមូលដ្ឋានបំផុតនៃកុំព្យូទ័រ photonic គឺឧបករណ៍ប្តូរអុបទិករួមបញ្ចូលគ្នា និងសមាសធាតុតក្កវិជ្ជាអុបទិករួមបញ្ចូលគ្នា។

3. កម្មវិធីផ្សេងទៀត ដូចជាប្រព័ន្ធដំណើរការព័ត៌មានអុបទិក ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាខ្សែកាបអុបទិក ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាខ្សែកាបអុបទិក ហ្យូរ៉ូស្កូបខ្សែកាបអុបទិកជាដើម។