لیزر نوری مجتمع (Integrated Optic Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر نوری مجتمع (Integrated Optic Laser) :
Integrated Optic Laser به لیزرهایی اطلاق می شود که به صورت یکپارچه با سایر المان های نوری (مانند موجبرها، مدولاتورها، فیلترها، و آشکارسازها) روی یک بستر (substrate) مشترک (معمولا از جنس نیمه هادی مانند سیلیکون یا InP) ساخته می شوند. این لیزرها جزء کلیدی در فوتونیک مجتمع (Photonic Integrated Circuits - PICs) هستند که هدف آنها جایگزینی مدارهای الکترونیکی با مدارهای نوری برای پردازش و انتقال اطلاعات با سرعت بالاتر و مصرف انرژی کمتر است.
مکانیزم: لیزرهای مجتمع معمولا از نوع نیمه هادی (دیودی) با ساختارهای مختلف (FP، DFB، DBR، VCSEL) هستند که با تکنیک های لیتوگرافی و اچینگ مشابه با صنعت نیمه هادی روی یک ویفر ساخته می شوند. موجبرهای نوری (که می توانند از جنس سیلیکون، نیترید سیلیکون، یا InP باشند) لیزر را به سایر اجزا متصل می کنند. چالش اصلی در اپتیک مجتمع، جفت سازی کارآمد نور بین لیزر و موجبر، و یکپارچه سازی مواد مختلف (مانند III-V برای لیزر و سیلیکون برای موجبر) روی یک بستر است.
مزایای اپتیک مجتمع: کاهش اندازه، وزن و مصرف انرژی، افزایش پایداری و قابلیت اطمینان (به دلیل کاهش تعداد اتصالات مجزا)، و کاهش هزینه تولید در مقیاس انبوه. این فناوری برای کاربردهای مخابراتی (فرستنده های نوری یکپارچه)، محاسبات نوری (ارتباطات درون تراشه ای)، و حسگرها (لیزرهای یکپارچه با تداخل سنج) بسیار حیاتی است.
نمونه ها: لیزرهای DFB یکپارچه با مدولاتورهای الکتروجذبی (Electro-absorption modulators) روی بستر InP برای فرستنده های نوری ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه و بالاتر. آرایه های VCSEL یکپارچه با درایورهای الکترونیکی روی بستر سیلیکونی برای کاربردهای مخابرات کوتاه برد. تحقیقات برای یکپارچه سازی لیزرهای III-V روی سیلیکون (هیبرید) برای بهره گیری از زیرساخت ارزان سیلیکون و خواص نوری خوب III-V ادامه دارد. لیزرهای مجتمع یکی از حوزه های پیشرو در فوتونیک هستند.
