Заключение

Электростимулированная миграция ионов из расплавов солей может рассматриваться как одна из базовых технологий изготовления широкого круга элементов микрооптики в стеклах. С одной стороны, она приводит к значительному ускорению процесса создания этих элементов, а с другой – позволяет получать максимально возможное изменение показателя преломления, что играет важную роль при изготовлении микролинз с малым фокусным расстоянием или интегрально-оптических волноводов с большой числовой апертурой. Особое значение имеет и то, что с помощью стимулирующего электрического поля можно не только управлять формой поперечного сечения изготавливаемых элементов, но и обеспечивать постоянство концентрации внедряемых ионов во всей области миграции, что предопределяет ступенчатую форму изменения показателя преломления.

Применение электростимулированной миграции ионов при изготовлении интегрально-оптических волноводов позволяет существенно снизить потери оптического излучения. Уменьшения потерь в волноводах, связанных с рассеянием све­та на царапинах, можно достичь путем ослабления взаимодействия оптической волны, распространяющейся в волноводе, с поверхностью подложки. Такой эффект достигается путем погружения волновода в толщу стекла и отрыва его от поверхности.

С помощью электростимулированной миграции ионов с последовательным использованием различных расплавов солей можно получать заглубленные и двухканальные интегрально-оптические волноводы в стеклах.

В тех случаях, когда в качестве диффундирующей примеси при создании волноводов используется серебро, возникают дополнительные потери, обусловленные появлением коллоидных частиц серебра, причем чем выше температура процесса диффузии и его длительность, тем более интенсивная окраска появляется у волноводов. Применение внешнего стимулирующего электрического поля в процессе миграции ионов Ag⁺ препятствует росту коллоидных частиц и дает возможность уменьшить вклад коллоидной окраски в потери в волноводе.

Электростимулированная миграция ионов – основной и единственный метод изготовления как отдельных интегральных микролинз (собирающих, рассеивающих, сферических, цилиндрических, овальных), так и матриц микролинз в стеклах. Интегральные микролинзы имеют плосковыпуклую форму, причем плоская сторона линзы совпадает с поверхностью стеклянной подложки, а выпуклая часть линзы обращена внутрь стекла. Преимущество таких линз заключается в том, что подбором процесса миграции, маскирующих покрытий и самого диффузанта можно получать линзы с различными радиусами кривизны и показателями преломления. Кроме того, наличие плоских поверхностей позволяет приводить их в непосредственный контакт со стыкуемыми источниками оптического излучения, волокнами и волноводами.

Матрицы микролинз используются в системах оптической обработки информации для мультиплицирования изображения, LCD-мониторах и CCD-камерах, а также для получения объемного изображения в стереоскопических системах.

Жидкокристаллические дисплеи в сочетании с матрицами микролинз, обеспечивающими перераспределение света отраженного от экрана, имеют повышенную яркость и контрастность.

Матрицы микролинз являются основным конструкционным элементом датчика волнового фронта Шака-Гартмана. Применяются датчики Шака-Гартмана в адаптивной оптике, когда необходимо исследовать изменения, вносимые в волновой фронт средой, например, для решения проблем связанных с улучшением снимков Земли, полученных со спутников, которые искажаются флуктуациями атмосферы.

В настоящее время ведутся исследования по внедрению оптических соединений для об­мена информацией внутри компьютерных систем между блоками, платами и внутри плат. Замена электрических шин оптическими внутри компьютерных систем, а также между блоками на печатных платах, позволяет существенно уменьшить задержки (оп­тические сигналы распространяются со скоростью света), увеличить ширину полосы передаваемых сигналов до 100 ТГц, в отсутствии взаимодействия фотонов между собой, что позволяет минимизировать взаимные наводки соседних линий и внешние воздействия. Технология оптических соединений очень значительно превосходит технологию элект­рических соединений по производительнос­ти и плотности расположения каналов