Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Херман Й. -> "Лазеры сверхкоротких световых импульсов" -> 89

Лазеры сверхкоротких световых импульсов - Херман Й.

Херман Й., Вильгельми Б. Лазеры сверхкоротких световых импульсов — М.: Мир, 1986. — 368 c.
Скачать (прямая ссылка): lazerisverhkorotkihsvetovih1986.djvu
Предыдущая << 1 .. 83 84 85 86 87 88 < 89 > 90 91 92 93 94 95 .. 103 >> Следующая


Последний полином представлен набором вложенных биномов вида йп^+йп-ь Такие операции можно выполнить оптически с помощью вычислительного модуля, состоящего из модулятора, объединителя пучков и источника света. Ясно, что каскадное включение ряда таких элементов позволит получить на выходе оптический сигнал, пропорциональный Pn (х), а изменяя х в диапазоне 0<*<1, можно получить соответствующее значение полинома. На рис. 7.18 показана ОИС, реализующая такой алгоритм последовательного разделения. Одномодовый планарный волновод размещается на подложке из ниобата лития. Объединители пучков используют фиксированные поверхностные дифракционные решетки, записанные в As2Ss, а модуляторы работают как управляемые электрооптические дифракционные решетки. Для каждой из величин ап используются отдельные лазеры, поскольку во избежание интерференции в объединителях пучков источники должны быть взаимно некогерентными. При скоростях передачи данных, меньших, чем скорость распространения света через «конвейер», во все модуляторы могут параллельно поступать

?74. a J ct2

Рис. 7.18. ИО-полиномиальный конвейерный процессор:

/— модуляторы; 3 — дифракционные решетки; 3 —пленарные лннзы; 4 — источники излучения; S — зеркало

.198 сигналы x(t). При более высоких скоростях можно использовать полосковую линию, синхронизирующую движение входного электрического и оптического сигналов по мере накопления значений полинома Рп(х).

Такая конвейерная архитектура подобна архитектуре прямого умножителя матрицы на вектор в том отношении, что скорость появления результатов вычислений определяется только скоростью прохождения света через процессор. Практические ограничения на скорость обработки накладывают скорость ввода данных и скорость детектирования результата с приемлемым отношением сигнал-шум.

Одно из наиболее интересных свойств полиномиального конвейерного процессора заключается в том, что он представляет собой первое оптическое устройство, которое в принципе может выполнять операцию деления, т. е. для данного а находить 1 /а. Алгоритм деления основан на том факте, что корень X0 уравнения f(x) = \/x—а есть просто х0 = \/а. Следовательно, если функцию f(x) можно представить в виде полинома (путем разложения ее относительного соответствующего опорного значения), то конвейер можно использовать для нахождения корня полинома, который в соответствии с последним выражением будет искомой обратной дробью. Разработана структура усложненных ИО-процессоров такого типа и проведены оценки объема параллельной обрабатываемой информации, скорости и достоверности ее обработки [83].

7.10. КОММУТИРУЮЩИЕ ОПТИЧЕСКИЕ

ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ

Коммутация оптических сигналов является одной из основных операций в системах оптической обработки и передачи информации. Разработка коммутирующих ОИС тесно связана с повышением степени интеграции большинства монолитных !і гибридных ОИС для обработки информации, а также с возможностью объединения таких ОИС в более сложные многофункциональные гибридные оптические схемы. В настоящее время для разработки коммутирующих ОИС используются три основных типа электрооптически управляемых оптических ответвителей: 1) на основе связанных OB — волноводный направленный ответвитель; 2) волноводный брэгговский ответвитель; 3) ответвитель на основе пересекающихся или разветвляющихся OB с управляемой связью волноводов или зеркалами полного внутреннего отражения. Коммутирующие ОИС могут быть выполнены в виде набора последовательно или параллельно соединенных оптических ответвителей.

Рассмотрим методы построения и архитектуру последовательных ИО-коммутаторов. Они выполняются по схеме IxN каналов и являются по сути многоканальными переключателями. На рис. 7.19, а—в приведены схемы простейших последовательных ИО-коммутаторов 1XN каналов, выполненных на основе направлен-

.199 ItiIX

А/Д W

І)

Рис. 7.19. Схемы последовательных ИО-коммутаторов IXJV каналов на основе направленных ответвителей (а), разветвляющихся OB с направленной связью (б), разветвляющихся OB с управляемой связью (е), для JV= 4, а также на основе брэгговских ответвителей для N каналов (г)

ных ответвителей и разветвляющихся OB в ниобате лития [83]. Они имеют достаточно высокое быстродействие (частота переключения порядка нескольких сотен мегагерц), высокую эффективность переключения (свыше 99%), хорошую защищенность от переходных влияния между соседними каналами (до —25 дБ) и низкие вносимые потери (не более 5 дБ с учетом потерь на стыковку OB с одномодовым ВС). Интегрально-оптические коммутаторы на разветвляющихся OB могут быть выполнены на основе как направленных ответвителей, так и электрооптических управ- ' ляемых отражателей с симметричным и асимметричным разветвлением OB. Для построения ИО-коммутатора по схеме ІХ4 канала требуются только три управляемых оптических ответвителя. В ИО-коммутагоре с электрооптическими управляемыми отражателями переключение каналов выполняется тремя потенциалами О и ±t/n, защищенность от переходных влияний между коммутируемыми каналами для симметричного и асимметричного вариантов коммутатора составляет 15 и 25 дБ соответственно. Аналогичную архитектуру имеют ИО-коммутаторы на основе разветвляющихся OB с направленной связью. Однако с увеличением
Предыдущая << 1 .. 83 84 85 86 87 88 < 89 > 90 91 92 93 94 95 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed