Guided-Wave Optoelectronics

اولین اجزای موج هدایت‌شده که سیگنال‌هایی را به شکل پرتوهای نوری که در امتداد لایه‌های نازک حرکت می‌کنند، به کار می‌بردند، کمی بیش از دو دهه پیش ساخته شدند. توسعه موازی لیزرهای نیمه هادی و متعاقباً در دسترس بودن فیبرهای نوری کم تلفات، اجرای سیستم های کاملاً نوری را برای ارتباطات، پردازش سیگنال و سایر کاربردهایی که در گذشته فقط از مدارهای الکترونیکی استفاده می کردند، امکان پذیر کرد. این فناوری که به عنوان اپتیک یکپارچه شناخته می شود، با استفاده از اجزای الکترونیکی که به عنوان عناصر کنترل کننده عمل می کنند یا عملکردهای دیگری را انجام می دهند که همتایان نوری برای آنها کارآمد نیستند، تقویت شده است. منطقه وسیع‌تری که در نتیجه تولید شد، به درستی اپتوالکترونیک نامیده شد و در حال حاضر یک فناوری جذاب، به سرعت در حال تکامل و امیدوارکننده‌ترین فناوری را نشان می‌دهد. به طور خاص، انتظار می رود که ادغام قطعات الکترونیکی و اپتیکی در قالب یکپارچه اپتوالکترونیک، طیف وسیعی از سیستم ها را با اجزای کوچک، با سرعت بالا، باند وسیع و قابل اعتماد برای مخابرات، پردازش داده، محاسبات نوری و سایر کاربردها در نزدیکی و آینده دور این کتاب در نظر گرفته شده است تا با تمرکز بر تئوری و کاربردهای اجزایی که از امواج نوری هدایت شونده استفاده می کنند، بخش نوری حوزه الکترونیک عملیاتی را پوشش دهد. از این رو، تمام جنبه‌های اپتیک یکپارچه مورد بحث قرار می‌گیرند، اما اجزای نوری الکترونیکی که عمدتاً عملکردهای الکترونیکی دارند و نه نوری، گنجانده نشده‌اند. هر فصل 10 توسط کارشناسانی نوشته شده است که به طور فعال در توسعه حوزه های خاص مورد بررسی توسط آنها مشارکت داشته اند.

The first guided-wave components that employed signals in the form of light beams traveling along thin films were fabricated a little more than two decades ago. The parallel development of semiconductor lasers and the subsequent availability of low-loss optical fibers made possible the imple­ mentation of completely optical systems for communications, signal pro­ cessing and other applications that had used only electronic circuitry in the past. Referred to as integrated optics, this technology has been rein­ forced by utilizing electronic components that act as controlling elements or perform other functions for which the optical counterparts are not as effec­ tive. The broader area thus generated was aptly named optoelectronics and it currently represents a fascinating, rapidly evolving and most promising technology. Specifically, the amalgamation of electronic and optics compo­ nents into an integrated optoelectronics format is expected to provide a wide range of systems having miniaturized, high speed, broad band and reliable components for telecommunications, data processing, optical computing and other applications in the near and far future. This book is intended to cover primarily the optical portion of the op­ toelectronics area by focusing on the theory and applications of components that use guided optical waves. Hence all aspects of integrated optics are dis­ cussed, but optoelectronic components having primarily electronic rather than optical functions have not been included. Each chapter has been writ­ ten by experts who have actively participated in developing the specific areas addressed by them.