Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Семенов А.С. -> "Интегральная оптика для систем передачи и обработки информации" -> 81

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 .. 75 76 77 78 79 80 < 81 > 82 83 84 85 86 87 .. 103 >> Следующая


Схемы волноводных процессоров для распознавания наборов данных приведены на рис. 7.11 и 7.12. В простейшем случае такая ОИС (см. рис. 7.11) представляет собой волноводный интерферометр Маха -г Цендера с соответствующим набором пар сигнальных электродов в одном или обоих плечах интерферометра и волновод-ную голограмму [188] для фильтрации полезного оптического сиг-

.182 6

Ol 6}

Рис. 7.11. Схема ИО-процессора для распознавания наборов данных (а) н структура сигнальных и опорных электродов для 3-канального процессора (б): А, Б — плечи сигнального и опорного волноводных пучков соответственно; 1 — устройство ввода излучения; 2 — светоделитель; 3 — управляющие электроды; 4 — область волноводной голограммы; 5 — линза; 6 — фотодетектор; 7 — электрооптнческнй фазовращатель; 8 — поглотитель; 9 — сигнальные электроды

нала на выходе ОИС. При подаче на электроды некоторой определенной комбинации напряжений, соответствующей определенному набору признаков объекта, в сигнальном плече интерферометра возникают вследствие электрооптического эффекта соответствующие фазовые сдвиги, которые формируют волновой фронт сигнальной волны.

В волноводном интерферометре в месте пересечения сигнальной и опорной волн формируется и записывается волноводная голограмма. Для считывания голограммы мощность оптического излучения в OB нужно значительно уменьшить (более чем в 10 раз), а в плечо опорной волны следует ввести дополнительный фазовый сдвиг. При распознавании сигнальная и опорная волны совмещаются на голограмме, в результате чего на фотоприемник поступает разностный сигнал, равный нулю только в том случае, когда комбинация напряжений на сигнальных электродах такая же, как и при записи голограммы. Любое отклонение от заданной комбинации напряжений приводит к появлению сигнала на выходе фотоприемника. Таким способом ОИС осуществляет распознавание заранее заданных комбинаций напряжений, соответствующих определенным наборам обрабатываемых данных.

На основе рассмотренного принципа был создан 3-канальнык ИО-процессор для выполнения операций распознавания наборов данных. Оптическая ИС процессора выполнена на подложке нио-

Рис. 7.12. Схема 16-канальио-го ИО-процессора:

1 — подложка с ОИС; 2, б — входной и выходной рупоры; 3 — система электродов; 4 — 16-канальные OB; 5 — область волноводной голограммы бата лития и содержит светоделительную решетку из металлизированного фоторезиста, электрооптический фазовращатель, зеркало, обеспечивающее полное внутреннее отражение, и набор сигнальных электродов, с помощью которого формируются три канала шириной 100 мкм для ввода в сигнальное плечо интерферометра информации, поступающей от первичных датчиков. Такая ОИС позволяет различать фазовый сдвиг в каждом канале, по отношению к зафиксированному на голограмме, менее 3-Ю-2 рад.

При работе рассмотренной ОИС в режиме распознавания используются оба электрода каждой пары сигнальных электродов. Если сигнальное и опорное напряжения в данном канале равны, то фазового сдвига волны в канале не происходит, а если они равны во всех каналах, то плоская волна проходит электродную область OB без искажения волнового фронта и формируемая волноводная голограмма представляет собой обычную фазовую решетку. Когда же при некотором определенном фазовом сдвиге, вводимом в опорное плечо интерферометра, сигнал на выходе фотоприемника оказывается равным нулю, это соответствует тому, что комбинация напряжений, прикладываемых к опорным электродам, идентична неизвестной комбинации напряжений, приложенных к сигнальным электродам. Для осуществления операции распознавания в процессоре должен обеспечиваться доступ к библиотеке наборов опорных напряжений, которые соответствуют определенным признакам, предъявляемым для распознавания объектов. При поступлении в процессор неизвестной комбинации напряжений он осуществляет поиск эталонной комбинации опорных напряжений, которая соответствует отсутствию выходного сигнала с фотоприемника.

На основе рассмотренного принципа разработан 16-канальный ИО-процессор (см. рис. 7.12) для распознавания достаточно сложных объектов, который описан в [83]. В ОИС на основе ниобата лития для уменьшения перекрестных помех и дифракционных эффектов и снижения управляющих напряжений (сигнального и опорного) до уровня менее 5 В секция ввода данных выполнена в виде 16 параллельных друг другу канальных волноводов. Каждый канальный OB шириной 7 мкм начинается и заканчивается параболическим рупором, который расширяется до 50 мкм и сливается с соседними рупорами, образуя общие входной и выходной рупоры с максимальным сечением 800 мкм. Одновременно входной рупор является светоделителем, а выходной служит для совмещения сигнального и опорного пучков. Оптическая ИС обладает достаточно высокой термостабильностью, обеспечивает оптическую эквивалентность обоих плеч интерферометра и позволяет выполнять одну операцию сравнения набора напряжений примерно за 10 не, что соответствует скорости передачи цифровых данных около 5 Гбит-с при работе процессора с восемью уровнями сигнала на канал.
Предыдущая << 1 .. 75 76 77 78 79 80 < 81 > 82 83 84 85 86 87 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed