Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Семенов А.С. -> "Интегральная оптика для систем передачи и обработки информации" -> 77

Интегральная оптика для систем передачи и обработки информации - Семенов А.С.

Семенов А.С., Смирнов В.Л., Шмалько А.В. Интегральная оптика для систем передачи и обработки информации — М.: Радио и связь, 1990. — 224 c.
ISBN 5-256-00738-6
Скачать (прямая ссылка): integralnayoptika1990.djvu
Предыдущая << 1 .. 71 72 73 74 75 76 < 77 > 78 79 80 81 82 83 .. 103 >> Следующая


Для повышения степени интеграции ОИС-спектроанализаторы выполняют на кремниевых подложках с изолирующим слоем SiO2 [64]. Матрица или линейка фотоприемников формируется непосредственно на кремниевой подложке, а в качестве планарного OB могут использоваться пленки аморфных диэлектриков, в частности Ta2O5 и ХСП. Для возбуждения ПАВ на поверхность OB дополнительно наносится пленка ZnO, на которой формируют встречно-штыревой преобразователь ПАВ. Такие ОИС-спектроанализаторы на кремниевых подложках могут быть достаточно большого размера, что позволяет повысить их разрешение по частоте, однако в этом случае возрастают трудности при стыковке полупроводникового лазера с волноводом ОИС.

7.4. ИНТЕГРАЛЬНО-ОПТИЧЕСКИЕ КОРРЕЛЯТОРЫ

СИГНАЛОВ

Интегрально-оптические корреляторы (ИО-корре-ляторы) электрических и оптических сигналов могут использоваться для реализации операций типа свертки. В настоящее время существует несколько разновидностей ИО-корреляторов цифровых и аналоговых сигналов. В основе их работы используется дифракция когерентных пучков оптического излучения в планарных OB на дифракционных решетках (индуцированных с помощью ПАВ и (или) электрооптического эффекта), последующее фурье-преобразование пространственно модулированного оптического сигнала посредством планарных волноводных или внешних линз, а также выделение пространственным фильтром и фотоприемником (или матрицы фотоприемников) корреляционного сигнала или сигнала свертки двух входных сигналов Si(f) и S2(t)-

Из множества разработанных ИО-корреляторов аналоговых сигналов можно выделить два основных типа: пространственно-

.172 Рис. 7.3. Схема акустооптического пространственно-интегрирующего ИО-коррелятора аналоговых сигналов: 1,2 — встречио-штыревые преобразователи; 3 — пленарный OB; 4 — линза; 5 — фильтр пространственных частот; 6 — фотодетектор; 7 — поглотитель ПАВ

{1 S2 It)

.S1ItI

интегрирующие (рис. 7.3) и время-интегрирующие корреляторы [83]. Схемы быстродействующих ИО-корреляторов цифровых сигналов [81] представлены на рис. 7.4 и 7.5. Для выполнения интегральной операции корреляции или свертки необходимо обеспечить запоминание фильтрующей функции (эталонного кода) — сигнала S2(Z), прием изменяющегося во времени информационного сигнала Si (t), который складывается из полезного сигнала и шумов, а также умножение и интегрирование сигналов.

В быстродействующем ИО-корреляторе цифровых сигналов (см. рис. 7.4) эталонный код формируется с помощью соответствующих электронных устройств электрооптического пространственного модулятора света. Входной информационный сигнал Si(Z) вызывает в волноводе генерацию радиоимпульсов ПАВ, распространяющихся на участке, длина которого (произведение длительности импульса на скорость ПАВ) согласована с длиной элемента электрооптического пространственного модулятора света. Логическая единица формируется высокочастотной ПАВ (преобразова-

S2 M

S,(tl

Рис. 7.4. Схема быстродействующего ИО-коіррелятора цифровых сигналов: 1, 2 — встречио-штыревые преобразователи; 3 — электрооптический пространственный модулятор света; 4 — плаиарный OB; J —линза; 6, 7 — фотодетекторы

.173 SlIt/

ЛІ

ktl

Рис. 7.5. Схема электрооптического брэгговского ИО-коррелятора (моя-вольвера) цифровых сигналов:

г

\

/-"-ч

1, 2 — система встречно« штыревых сигнальных и кодирующих электродов соответственно: 3 — планарный OB; 4 — линза; 5 — фото* детектор

I

7

J

тель 2 с центральной частотой /02 = 875 МГц), а нуль (или минус единица, если сигнал биполярный) — низкочастотной ПАВ (преобразователь 1 с центральной частотой f0i=459 МГц). Умножение сигналов осуществляется в результате двукратной дифракции параллельного светового пучка в планарном OB, а интегрирование— с помощью оптической линзы. При обработке цифровых сигналов интеграл заменяется суммой. Геометрия ИО-коррелятора такова, что световой пучок, соответствующий совпадающим разрядам входной посылки (0—0 или 1—1), попадает на фотоприемник 6, а несовпадающим (1—0 или 0—1)—на фотоприемник 7. Полная биполярная функция корреляции получается после вычитания выходных сигналов фотоприемников в электронной схеме.

Экспериментальный образец цифрового ИО-коррелятора, описанный в [184], выполнен на планарном OB на основе ниобата лития и обеспечивает обработку 32-разрядных кодов при быстродействии 32 Мбит/с. Такая ОИС эквивалентна по быстродействию ЭВМ со скоростью обработки около 2-Ю9 элементарных операций в секунду. Поскольку умножение и суммирование выполняются в реальном масштабе времени, то электронные устройства сопряжения с ОИС должны иметь полосу пропускания, соответствующую быстродействию ИО-коррелятора, т. е. 32 Мбит/с. В целом такое устройство обработки сигналов может представлять собой гибридную ОИС, выполненную по интегральной технологии с применением методов фотолитографии (за исключением линз, которые в данном случае можно изготовить интегральным способом). Важным достоинством разработанного ИО-коррелятора цифровых сигналов является то, что при биполярном кодировании функция корреляции представляет собой 32-разрядный сигнал, а взаимная корреляция кода, отличающегося от эталонного только одним разрядом, 30-разрядный сигнал. Это различие несложно определить средствами аналоговой электроники [81].
Предыдущая << 1 .. 71 72 73 74 75 76 < 77 > 78 79 80 81 82 83 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed