Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Арратуна Р. -> "Оптические вычисления" -> 25

Оптические вычисления - Арратуна Р.

Арратуна Р. Оптические вычисления — М.: Мир, 1993. — 441 c.
Скачать (прямая ссылка): opticheskievichesleniya1993.pdf
Предыдущая << 1 .. 19 20 21 22 23 24 < 25 > 26 27 28 29 30 31 .. 175 >> Следующая

к усилению выходного сигнала. Энергия зондирующего луча примерно в 10 раз
больше энергии входного луча, но поглощение последнего должно быть мало.
На рис. 2.6 с целью демонстрации релаксационных характеристик показаны
функции отклика устройства, на вход которого подан сигнал в 8 пДж
(импульсы генерируются в режиме с синхронизацией мод); представленные
зависимости соответствуют случаю непрерывного облучения устройства
зондирующим лучом. Если импульс зондирующего излучения подается сразу же
за импульсом входного сигнала, то на него не будут оказывать влияние
изменения максимума пропускания, происходящие в процессе ре-
Глава 2. Бистабильные устройства и логические элементы
63
лаксации при переходе через значение, равное длине волны зондирующего
луча. Например, в элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ при подаче двух импульсов
входного сигнала зондирующий импульс отследил бы только состояние,
возникающее после подачи входного импульса, соответствующее минимуму
пропускания, а не состояние среды, соответствующее максимуму пропускания.
В работе [25] описаны эксперименты, в которых время отклика GaAs-вентиля
ИЛИ-HE определялось
Рис. 2.6. Экспериментальные результаты, полученные с помощью оптических
логических элементов (ОЛЭФП):
а) зависимость пропускания зондирующего пучка от времени прн наличии
входных сигналов. Отклик слева обусловлен входным импульсным сигналом в 8
пДж (входной сигнал -1); отклик с правой стороны обусловлен входным
сигналом в 16 пДж (входной сигнал -2);
б) те же зависимости, что и для а), при перекрытом зондирующем пучке
(нулевой уровень сигнала);
в) отраженные сигналы от входных импульсов при перекрытом зондирующем
луче. Отраженные сигналы измеряются тем же самым фотодиодом, при
введенной в систему четвертьволновой пластинке. Данная методика
обеспечивает точную синхронизацию разверток а) ив). Входные импульсы были
одинаково для всех вентилей и показаны только для случая вентиля
ИЛИ-НЕ [24].
64
Часть I. Пространственные модуляторы света
0,75
Ф
X
I
<0
?
У
>•
с
8.
с
О
0 2 4 6
Временная задержка между накачкой и зондирующим импульсом (пс)
Рис. 2.7. Временной отклик в ~1 пс для вентиля ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,
использующего квантоворазмерную структуру на GaAs [25].
с помощью фемтосекундной лазерной системы. Временная характеристика,
соответствующая времени переключения бистабильного устройства, может быть
получена путем измерения того, насколько быстро сдвигается пик
пропускания резонатора Фабри - Перо в ответ на воздействие входного
пучка. Полученное для работающего при комнатной температуре устройства
время отклика ~ 1 пс является минимальным для оптических логических
устройств с малым потреблением мощности (рис. 2.7). Время возврата
вентиля в исходное состояние, которое соответствует времени выключения
бистабильного уст-
Рис. 2.8. Время восстановления вентиля ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, использующего
квантоворазмерную структуру на GaAs без AlGaAs "окон". Устройство
демонстрирует времена восстановления <200 пс (ограничения связаны с
измерительной системой). Увеличенная поверхностная рекомбинация привела к
меньшим временам жизни носителей и, следовательно, меньшим временам
восстановления элемента [5].
Глава 2. Бистабильные устройства и логические элементы
65
ройства (без применения таких специальных методик уменьшения времени
выключения, как увеличение поверхностной рекомбинации или протонная
бомбардировка), составляло несколько наносекунд вследствие больших времен
жизни носителей (рис. 2.6). Однако увеличение поверхностной рекомбинации,
получаемое при удалении верхнего "окна" из AlGaAs, позволило достичь
меньшего времени жизни носителей и времени восстановления для устройства
на GaAs менее 200 пс (рис. 2.8) [5]. Реально это устройство представляет
собой двумерную матрицу 100X100 ячеек, при этом каждая ячейка имеет
размеры 9X9 мкм [26]. На рис. 2.9 показан фрагмент матрицы. Резонатор
Фабри - Перо толщиной 0,5 мкм, заполненный GaAs и не имеющий "окон" из
AlGaAs, демонстрирует фактически полное восстановление пропускания за 150
пс [27J (рис. 2.10) при энергии входного импульса в 16 пДж. Данные цифры
указывают на то, что в потенциале возможен режим работы с частотой
переключения более 5 ГГц. Все эксперименты с ОЛЭФП до настоящего времени
проводились при комнатной температуре и в них преобразовывали
коротковолновое (с энергией, превышающей ширину запрещенной зоны) входное
излучение в более длинноволновое (с энергией, меньшей ширины запрещенной
зоны). Процессы преобразования меньшей частоты в большую частоту, по-
видимому, возможны в охлаждаемых элементах на GaAs, а также при
заполнении ре-
Ряс, 2.9. Фрагмент матрицы 100x100 ячеек на GaAs, изготовленной
плазменным травлением. Каждая ячейка имеет размер 9X9 мкм [2].
5-1254
66
Часть I. Пространственные модуляторы света
А 1,0
80 0,2
о
X
0,0
-50 0 50 100 150
Задержка (пс)
Рис. 2.10. Пропускание вентильного элемента ИЛИ-HE в зависимости от
Предыдущая << 1 .. 19 20 21 22 23 24 < 25 > 26 27 28 29 30 31 .. 175 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed