Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Семенов А.С. -> "Интегральная оптика для систем передачи и обработки информации" -> 87

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 .. 81 82 83 84 85 86 < 87 > 88 89 90 91 92 93 .. 103 >> Следующая


Оптически связанные волноводы могут выполнять и другую функцию — осуществлять резкий переброс мощного излучения с выхода одного волновода на выход другого малым изменением мощности света другой частоты, поданного на вход одного из кубически-нелинейных волноводов. Это может позволить трансформировать (с большим усилением) модулированное излучение ма-

.194 ломощного лазера в модулированное излучение мощного лазера, работающего на другой частоте [194].

Широко изучаются возможности создания устройств оптической логики на основе полупроводниковых материалов для разработки полностью оптических компьютеров, все операции которых осуществляются только световыми сигналами с оптическим управлением при использовании эффекта оптической бистабильности и нелинейных взаимодействий. Так, основные элементы фотонной логики могут быть реализованы на InSb, GaAlAs, CuCl, CdS; они могут действовать с высоким усилением (до IO4) при низких уровнях входной мощности, и для их коммутации могут применяться как когерентные, так и некогерентные источники света. Путем комбинации в одном полупроводниковом кристалле нескольких оптических бистабильных элементов разработаны схемы полностью оптических осцилляторов и усилителей, а также двумерных систем параллельной обработки информации. На кристалле размером IXl см может быть создана решетка из IO4 оптических элементов с информационной плотностью до IOn бод.

Продолжаются исследования устройств обработки информации на основе нелинейного взаимодействия световых волн в OB, приводящего к генерации второй гармоники и параметрическим колебаниям. На этом принципе разработан и изготовлен скоростной аналого-цифровой конвертер с временами разрешения до нескольких десятых пикосекунды. Излучение ИАГ: Nd-лазера, работающего в режиме синхронизации мод, делилось на два пучка и вводилось с помощью призменных устройств связи в волновод, образованный диффузией титана в кристалле ниобата лития. Ввод излучения в волновод выполняли так, чтобы возбужденные каждым из пучков поверхностные световые волны распространялись навстречу друг другу. Излученный перпендикулярно поверхности волновода свет с длиной волны 0,53 мкм, возникающий вследствие генерации второй гармоники при нелинейном взаимодействии поверхностных волн в волноводе, проходил фурье-фильтр, спектральный фильтр и регистрировался линейкой из 111 малошумящих фотодетекторов. Типичные значения чувствительности детекторов составили 0,75 В/(мкДж • см~2), эквивалентного шума —4-Ю"19 Дж/с и выходного сигнала — 6 мВ [83].

Еще одна возможность обработки оптических сигналов возникает при их нелинейном взаимодействии в кристалле, приводящем к модуляции коэффициента преломления и возникновению голо-графических решетчатых структур. Разработана схема устройства оптического процессора, принцип работы которого основан на нелинейном взаимодействии нескольких световых пучков в нелинейном кристалле Bii2SiO2O [83]. Индуцированный светом электрический заряд нелинейного кристалла приводит к пространственной модуляции коэффициента преломления, в результате чего выходящий из кристалла световой пучок при определенных условиях представляет собой корреляционную функцию падающих на кристалл пучков. Пространственную модуляцию одного из

7* 195 входных пучков осуществляли отражательным жидкокристаллическим модулятором, что позволило проводить корреляционную обработку изображений.

Реализация подобных, но более быстродействующих устройств возможна, по-видимому, и в интегральном исполнении. В [83] описаны результаты исследования дифракции поверхностных световых волн на динамических дифракционно-решетчатых структурах, сформированных в результате генерации неравновесных носителей заряда световыми импульсами длительностью 15 не и 20 пс, которые интерферируют в объемах волноводов, изготовленных на основе полупроводниковых структур GaAsi-xPx и CdSxSei-*. Дифракционная эффективность динамических решетчатых структур достигала 25 ... 30%.

Следует иметь в виду, что кроме описанных выше логических элементов на основе бистабильных и нелинейных эффектов возможно построение устройств, выполняющих логические операции и на обычных ОИС (направленные ответвители, интерферометры Маха—Цендера и их комбинации) при изменении параметров ОИС электрическим полем [65]. В этом случае, как показывают расчеты, быстродействие устройств может составлять 20...40 пс, а управляющие напряжения 5 В. Другой возможностью построения подобных устройств является использование акустооптики. Например, в [58] описано акустооптическое устройство на полосковых волноводах, которое формирует трех импульсный код. На подложке из ниобата лития У-среза методом термодиффузии через маску была сформирована схема из трех полосковых волноводов шириной 4 мкм, отстоящих друг от друга на расстояние 0,4 и 0,9 мм и расположенных под углом Брэгга к встречно-штыревому преобразователю. На выходе устройства волноводы соединялись в один шириной 15 мкм и представляли собой схему сборки импульсов, осуществляющую логическую операцию ИЛИ. Фотоприемник, помещенный на выходе устройства, регистрировал кодовую серию импульсов.
Предыдущая << 1 .. 81 82 83 84 85 86 < 87 > 88 89 90 91 92 93 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed