Techniklexikon

integrierte Optik

Teilgebiet der Optik, das sich mit der Entwicklung und Anwendung von optischen Schaltungen beschäftigt. Vergleichbar den integrierten Schaltungen der Elektronik leitet man hier Licht in Lichtwellenleitern zwischen Lasern (z.B. Halbleiterlasern) als Sender, optischen Modulatoren und Photosensoren. Die Lichtwellenleiter werden durch geeignete Dotierung als ebene Kanäle hoher Brechzahl in Substraten auf LiNbO₃- oder GaAs-Basis konstruiert. Durch Ausnutzung nichtlinearer Effekte in bestimmten Kristallen ist es ausserdem möglich, optische Schaltelemente zu konstruieren, deren Geschwindigkeit mit der elektronischer Bauelemente vergleichbar oder sogar höher ist. Ein weiterer Vorteil gegenüber elektronischer Schaltungstechnik ist die Möglichkeit der dreidimensionalen Nutzung. Lichtwellen können durch Wellenleiter oder normale optische Bauelemente dreidimensional den Schaltelementen zugeführt werden, andererseits können sich freie Lichtwellen ungestört durchdringen. Beides soll zukünftig eine kompaktere Bauweise ermöglichen. Es ist das Ziel, durch die Anwendung der integrierten Optik in der Lichtnachrichtenübertragung die übertragenen Signale direkt weiterverarbeiten zu können, ohne sie erst in elektronische Signale umwandeln zu müssen. Damit sind prinzipiell Datenübertragungen mit einer weitaus höheren Übertragungsrate möglich als mit elektro-optischen Mitteln.