RU2451978C1 - Optical minimum signal nanoselector - Google Patents

Optical minimum signal nanoselector Download PDF

Info

Publication number
RU2451978C1
RU2451978C1 RU2011120495/08A RU2011120495A RU2451978C1 RU 2451978 C1 RU2451978 C1 RU 2451978C1 RU 2011120495/08 A RU2011120495/08 A RU 2011120495/08A RU 2011120495 A RU2011120495 A RU 2011120495A RU 2451978 C1 RU2451978 C1 RU 2451978C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical
output
input
nanowave
splitter
Prior art date
Application number
RU2011120495/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Александрович Аллес (RU)
Михаил Александрович Аллес
Сергей Викторович Соколов (RU)
Сергей Викторович Соколов
Original Assignee
Михаил Александрович Аллес
Сергей Викторович Соколов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Михаил Александрович Аллес, Сергей Викторович Соколов filed Critical Михаил Александрович Аллес
Priority to RU2011120495/08A priority Critical patent/RU2451978C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2451978C1 publication Critical patent/RU2451978C1/en

Links

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: optical minimum signal nanoselector, having telescopic nanotubes, an optical constant signal source, input optical nanowaveguides, also includes two optical n-output nanowaveguide splitters, an optical n-input nanowaveguide coupler and an optical nanowaveguide Y-splitter.
EFFECT: broader capabilities of the device owing to the function of determining the minimum signal from a set of optical signals transmitted to its input, and generating optical flux at the output of the device with radiation intensity which is proportional to said minimum signal, said device having a nanosize design.
1 dwg

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических наноустройствах обработки информации для выбора (селекции) минимального сигнала из совокупности оптических сигналов, подаваемых на его вход.The invention relates to computer technology and can be used in optical nanodevices for processing information to select (select) the minimum signal from the set of optical signals supplied to its input.

Известным оптическим селектором минимального сигнала является селектор минимального сигнала [А.с.№1223259, СССР, 1986. Селектор минимального сигнала /Соколов С.В. и др.], предназначенный для вычисления минимального сигнала из совокупности оптических сигналов, поданных на его вход. Селектор минимального сигнала содержит дифференциальные оптроны, входные оптические волноводы.A well-known optical minimum signal selector is the minimum signal selector [A.S. No. 1223259, USSR, 1986. The minimum signal selector / Sokolov S.V. and others.], designed to calculate the minimum signal from a set of optical signals supplied to its input. The minimum signal selector contains differential optocouplers, input optical waveguides.

Существенные признаки аналога, общие с заявляемым устройством, следующие: оптические волноводы.The essential features of an analogue common with the claimed device are as follows: optical waveguides.

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и невозможность реализации устройства в наноразмерном исполнении.The disadvantages of this device are the design complexity and the inability to implement the device in nanoscale execution.

Наиболее близким по техническому исполнению к заявленному устройству является оптический нанокомпаратор [патент РФ №2357275. Оптический нанокомпаратор /Соколов С.В., Каменский В.В., 2009 г., БИ №15], содержащий входные и выходные оптические нановолноводы, телескопические нанотрубки, источник постоянного сигнала.The closest in technical execution to the claimed device is an optical nanocomparator [RF patent No. 2357275. Optical nanocomparator / Sokolov SV, Kamensky VV, 2009, BI No. 15], containing input and output optical nanowaves, telescopic nanotubes, a constant signal source.

Существенные признаки прототипа, общие с заявляемым устройством, - телескопические нанотрубки, источник постоянного сигнала, входные оптические нановолноводы.The essential features of the prototype, common with the claimed device, are telescopic nanotubes, a constant signal source, input optical nanowaves.

Недостатком прототипа является невозможность определения минимального сигнала из совокупности оптических сигналов, подаваемых на его вход.The disadvantage of the prototype is the inability to determine the minimum signal from the set of optical signals supplied to its input.

Задачами изобретения являются создание оптического устройства, способного определять минимальный сигнал из совокупности оптических сигналов, подаваемых на его вход и формировать на выходе устройства оптический поток с интенсивностью излучения, пропорциональной этому минимальному сигналу, а также реализация устройства в наноразмерном исполнении.The objectives of the invention are the creation of an optical device that can determine the minimum signal from a set of optical signals supplied to its input and generate an optical stream with a radiation intensity proportional to this minimum signal at the device output, as well as the implementation of the device in nanoscale design.

Техническим результатом является расширение возможностей устройства за счет выполнения функции определения минимального сигнала из совокупности оптических сигналов, подаваемых на его вход, и формирования на выходе устройства оптического потока с интенсивностью излучения, пропорциональной этому минимальному сигналу, при реализации устройства в наноразмерном исполнении.The technical result is to expand the capabilities of the device by performing the function of determining the minimum signal from the totality of the optical signals supplied to its input, and generating an optical stream at the output of the device with a radiation intensity proportional to this minimum signal when the device is implemented in nanoscale design.

Сущность изобретения состоит в том, что в оптический наноселектор минимального сигнала, содержащий телескопические нанотрубки, оптический источник постоянного сигнала, входные оптические нановолноводы, введены два оптических n-выходных нановолноводных разветвителя, оптический n-входной нановолноводный объединитель, оптический нановолноводный Y-разветвитель, i-м входом оптического наноселектора минимального сигнала является вход i-го входного оптического нановолновода (i=1, 2,…, n), выход оптического источника постоянного сигнала подключен ко входу первого оптического n-выходного нановолноводного разветвителя, i-й выход которого оптически связан с i-м входом оптического n-входного нановолноводного объединителя (i=1, 2,…, n), выход которого подключен ко входу оптического нановолноводного Y-разветвителя, первый выход которого подключен ко входу второго оптического n-выходного нановолноводного разветвителя, а i-я пара телескопических нанотрубок расположена между i-м выходом второго оптического n-выходного нановолноводного разветвителя и выходом i-го входного оптического нановолновода по оси распространения их выходных оптических сигналов таким образом, что в исходном положении внутренняя нанотрубка любой пары телескопических нанотрубок разрывает оптическую связь между выходами первого оптического n-выходного нановолноводного разветвителя и соответствующими входами оптического n-входного нановолноводного объединителя, а при крайнем левом положении всех внутренних нанотрубок пар телескопических нанотрубок присутствует оптическая связь между всеми выходами первого оптического n-выходного нановолноводного разветвителя и соответствующими входами оптического n-входного нановолноводного объединителя (i=1, 2,…, n), а второй выход оптического нановолноводного Y-разветвителя является выходом устройства.The essence of the invention lies in the fact that in the optical nanoselector of the minimum signal containing telescopic nanotubes, an optical constant signal source, input optical nanowave guides, two optical n-output nanowaveguide couplers, an optical n-input nanowave combiner, an optical nanowave Y-splitter, i- the input of the optical nanoselector of the minimum signal is the input of the i-th input optical nanowave (i = 1, 2, ..., n), the output of the optical source of a constant signal is connected is connected to the input of the first optical n-output nano-waveguide splitter, the i-th output of which is optically connected to the i-th input of the optical n-input nano-waveguide combiner (i = 1, 2, ..., n), the output of which is connected to the input of the optical nano-waveguide Y- a splitter, the first output of which is connected to the input of the second optical n-output nanowave splitter, and the ith pair of telescopic nanotubes is located between the i-th output of the second optical n-output nanowave splitter and the output of the i-input optical nano the waveguide along the propagation axis of their output optical signals in such a way that, in the initial position, the inner nanotube of any pair of telescopic nanotubes breaks the optical connection between the outputs of the first optical n-output nanowave splitter and the corresponding inputs of the optical n-input nanowave combiner, and with the leftmost position all internal nanotubes pairs of telescopic nanotubes there is an optical connection between all the outputs of the first optical n-output nanowave th splitter and the respective inputs of the optical nanovolnovodnogo n-input combiner (i = 1, 2, ..., n), and the second output optical nanovolnovodnogo Y-coupler is an output device.

Заявленное устройство строится на основе оптических нановолноводов, варианты технического исполнения которых описаны в [Оптика наноструктур / Под редакцией А.В.Федорова: СПб. «Недра», 2005 г.; Krenn J.R., Dereux A., Weeber J.C., et al. Squeezing the optical near-field zone by plasmon coupling of metal nanoparticles. Physical Review Letters, 1999, 82, 12, 2590], и телескопических нанотрубок, под которыми понимается пара вложенных одна в другую нанотрубок [Multiwalled Carbon Nanotubes as Gigahertz Oscillators / Quanshui Zheng, Qing Jiang // Phys. Rev. Lett. 88, 045503, 28 January, 2002].The claimed device is built on the basis of optical nanowaveguides, technical options for which are described in [Optics of nanostructures / Edited by A.V. Fedorov: St. Petersburg. Nedra, 2005; Krenn J.R., Dereux A., Weeber J.C., et al. Squeezing the optical near-field zone by plasmon coupling of metal nanoparticles. Physical Review Letters, 1999, 82, 12, 2590], and telescopic nanotubes, which refers to a pair of nanotubes embedded in each other [Multiwalled Carbon Nanotubes as Gigahertz Oscillators / Quanshui Zheng, Qing Jiang // Phys. Rev. Lett. 88, 045503, 28 January, 2002].

Функциональная схема оптического наноселектора минимального сигнала показана на фигуре 1.Functional diagram of the optical nanoselector minimum signal shown in figure 1.

Оптический наноселектор минимального сигнала содержит:The optical nanoselector of the minimum signal contains:

- 11,12,…,1n-n входных оптических нановолноводов;- 1 1 , 1 2 , ..., 1 n -n input optical nanowaveguides;

- 2 - источник постоянного излучения (ИИ) с интенсивностью 2×n2 усл(овных) ед(иниц);- 2 - a source of constant radiation (II) with an intensity of 2 × n 2 conditional units;

- 31, 32 - первый и второй оптические нановолноводные n-выходные разветвители;- 3 1 , 3 2 - the first and second optical nanowave n-output splitters;

- 411, 412, 421, 422,…, 4n1, 4n2 - n пар телескопических нанотрубок;- 4 11 , 4 12 , 4 21 , 4 22 , ..., 4 n1 , 4 n2 - n pairs of telescopic nanotubes;

- 5 - оптический n-входной нановолноводный объединитель;- 5 - optical n-input nanowaveguide combiner;

- 6 - оптический нановолноводный Y-разветвитель.- 6 - optical nanowaveguide Y-splitter.

Оптический наноселектор минимального сигнала имеет n входов, причем i-м входом является вход 1-го входного оптического нановолновода 1i (i=1, 2,…, n).The optical nanoselector of the minimum signal has n inputs, and the i-th input is the input of the 1st input nanowave optical 1 i (i = 1, 2, ..., n).

Выход ИИ 2 подключен ко входу первого оптического n-выходного нановолноводного разветвителя 31, 1-й выход которого имеет оптическую связь с 1-м входом оптического n-входного нановолноводного объединителя 5 (i=1, 2,…,n).The output of AI 2 is connected to the input of the first optical n-output nanowave splitter 3 1 , the first output of which has optical connection with the 1st input of the optical n-input nanowave combiner 5 (i = 1, 2, ..., n).

Выход оптического n-входного нановолноводного объединителя 5 подключен ко входу оптического нановолноводного Y-разветвителя 6, первый выход которого подключен ко входу второго оптического n-выходного нановолноводного разветвителя 32, а второй выход является выходом устройства.The output of the optical n-input nanowave combiner 5 is connected to the input of the optical nanowave Y-splitter 6, the first output of which is connected to the input of the second optical n-output nanowave splitter 3 2 , and the second output is the output of the device.

Каждая i-я пара телескопических нанотрубок 4i1, 4i2 расположена между выходом i-го входного оптического нановолновода 1i и i-м выходом второго оптического n-выходного нановолноводного разветвителя 32 по оси распространения их выходных оптических сигналов.Each i-th pair of telescopic nanotubes 4 i1 , 4 i2 is located between the output of the i-th input optical nanowave guide 1 i and the i-th output of the second optical n-output nanowave splitter 3 2 along the propagation axis of their output optical signals.

Под воздействием разности сил, обусловленных давлениями световых потоков (разность оптических мощностей 1-5 ватт создает разность сил 5-15 нН), внутренняя нанотрубка 4i1 i-й пары телескопических нанотрубок 4i1, 4i2 (i=1,2,…,n) будет перемещаться в сторону оптического потока с меньшей интенсивностью (при этом необходимо иметь в виду, что минимально необходимая сила для перемещения нанотрубки составляет аттоньютоны [Multiwalled Carbon Nanotubes as Gigahertz Oscillators / Quanshui Zheng, Qing Jiang // Phys. Rev. Lett. 88, 045503, 28 January, 2002]).Under the influence of the force difference due to the pressure of the light flux (the optical power difference of 1-5 watts creates a force difference of 5-15 nN), the inner nanotube 4 i1 of the i-th pair of telescopic nanotubes 4 i1 , 4 i2 (i = 1,2, ..., n) will move toward the optical flow with a lower intensity (it must be borne in mind that the minimum force required to move the nanotube is attonewtons [Multiwalled Carbon Nanotubes as Gigahertz Oscillators / Quanshui Zheng, Qing Jiang // Phys. Rev. Lett. 88 , 045503, 28 January, 2002]).

В крайнем правом (исходном) положении любая внутренняя нанотрубка 4i1 i-й пары телескопических нанотрубок 4i1, 4i2 разрывает оптическую связь между выходами первого оптического n-выходного нановолноводного разветвителя 3i и соответствующими входами оптического n-входного нановолноводного объединителя 5, а при крайнем левом положении всех внутренних нанотрубок 411, 421,…, 4n1 n пар телескопических нанотрубок 411, 412, 421, 422,…, 4n1, 4n2 образуется оптическая связь между выходами первого оптического n-выходного нановолноводного разветвителя 31 и соответствующими входами оптического n-входного нановолноводного объединителя 5 (i=1, 2,…, n).In the extreme right (initial) position, any inner nanotube 4 i1 of the i-th pair of telescopic nanotubes 4 i1 , 4 i2 breaks the optical connection between the outputs of the first optical n-output nanowave splitter 3i and the corresponding inputs of the optical n-input nanowave combiner 5, and at the extreme the left position of all internal nanotubes 4 11 , 4 21 , ..., 4 n1 n pairs of telescopic nanotubes 4 11 , 4 12 , 4 21 , 4 22 , ..., 4 n1 , 4 n2 , an optical connection is formed between the outputs of the first optical n-output nanowave splitter 3 1 and with Resp optical inputs nanovolnovodnogo n-input combiner 5 (i = 1, 2, ..., n).

Работа устройства протекает следующим образом.The operation of the device proceeds as follows.

С выхода ИИ 2 оптический поток с интенсивностью 2×n2 усл. ед. поступает на вход первого оптического n-выходного нановолноводного разветвителя 31, с каждого i-го выхода которого формируется оптический поток с интенсивностью 2×n усл. ед.From the output of AI 2 optical stream with an intensity of 2 × n 2 srvc. units arrives at the input of the first optical n-output nanowave splitter 3 1 , from each i-th output of which an optical flow with an intensity of 2 × n conv. units

В исходном состоянии (когда на входы оптического наноселектора минимального сигнала не подаются оптические сигналы) оптические потоки с выходов первого оптического n-выходного нановолноводного разветвителя 31 не пройдут на входы оптического n-входного нановолноводного объединителя 5 (будут поглощаться), так как все внутренние нанотрубки 411, 421,…, 4n1 n пар телескопических нанотрубок 411, 412, 421, 422,…, 4n1, 4n2 находятся в крайних правых положениях.In the initial state (when optical signals are not supplied to the inputs of the optical nanoselector of the minimum signal), the optical flows from the outputs of the first optical n-output nanowave splitter 3 1 will not pass to the inputs of the optical n-input nanowave combiner 5 (they will be absorbed), since all internal nanotubes 4 11 , 4 21 , ..., 4 n1 n pairs of telescopic nanotubes 4 11 , 4 12 , 4 21 , 4 22 , ..., 4 n1 , 4 n2 are in the extreme right positions.

Пусть далее совокупность n оптических сигналов, интенсивность минимального из которых равна k усл. ед. (k<n), подается на входы оптического наноселектора минимального сигнала, т.е. на входы входных оптических нановолноводов 11, 12,…, 1n. Далее с выходов входных оптических нановолноводов 11, 12,…, 1n эти оптические сигналы поступают на соответствующие внутренние нанотрубки 411, 421,…, 4n1 n пар телескопических нанотрубок 411, 412, 421, 422,…, 4n1, 4n2.Let further be a set of n optical signals, the intensity of the minimum of which is equal to k conv. units (k <n), is fed to the inputs of the optical nanoselector of the minimum signal, i.e. to the inputs of the input optical nanowaveguides 1 1 , 1 2 , ..., 1 n . Further, from the outputs of the input optical nanowaveguides 1 1 , 1 2 , ..., 1 n, these optical signals are transmitted to the corresponding inner nanotubes 4 11 , 4 21 , ..., 4n 1 n pairs of telescopic nanotubes 4 11 , 4 12 , 4 21 , 4 22 , ..., 4n 1 , 4n 2 .

Под действием сил давлений входных оптических потоков внутренние нанотрубки 411, 421,…, 4n1 n пар телескопических нанотрубок 411, 412, 421, 422,…, 4n1, 4n2 начнут перемещаться влево. По мере их перемещения влево будет появляться оптическая связь между выходами первого оптического n-выходного нановолноводного разветвителя 31 и соответствующими входами оптического n-входного нановолноводного объединителя 5.Under the action of the pressure forces of the input optical flows, the inner nanotubes 4 11 , 4 21 , ..., 4 n1 n pairs of telescopic nanotubes 4 11 , 4 12 , 4 21 , 4 22 , ..., 4n 1 , 4n 2 begin to move to the left. As they move to the left, an optical connection will appear between the outputs of the first optical n-output nanowave splitter 3 1 and the corresponding inputs of the optical n-input nanowave splitter 5.

При появлении оптической связи между 1-м, 2-м,…, k-м выходами первого оптического n-выходного нановолноводного разветвителя 31 и 1-м, 2-м,…, k-м входами оптического n-входного нановолноводного объединителя 5 на выходе оптического n-входного нановолноводного объединителя 5 формируется оптический поток с интенсивностью 2×k×n усл. ед. Далее этот оптический поток поступает на вход оптического нановолноводного Y-разветвителя 6, с первого выхода которого формируется оптический поток с интенсивностью k×n усл. ед., поступающий на вход второго оптического n-выходного нановолноводного разветвителя 32.When an optical connection appears between the 1st, 2nd, ..., kth outputs of the first optical n-output nanowave splitter 3 1 and the 1st, 2nd, ..., kth inputs of the optical n-input nanowave combiner 5 at the output of the optical n-input nanowave combiner 5, an optical stream with an intensity of 2 × k × n conv. units Further, this optical stream enters the input of the optical nanowave-wave Y-splitter 6, from the first output of which an optical stream with an intensity of k × n conv. units arriving at the input of the second optical n-output nanowave splitter 3 2 .

На каждом выходе второго оптического n-выходного нановолноводного разветвителя 32 формируются оптические потоки с интенсивностью k усл. ед., которые поступает на внутренние нанотрубки 411, 421,…, 4n1 n пар телескопических нанотрубок 411, 412, 421, 422,…, 4n1, 4n2.At each output of the second optical n-output nanowave splitter 3 2 , optical flows with an intensity of k conv. units that enter the inner nanotubes 4 11 , 4 21 , ..., 4n 1 n pairs of telescopic nanotubes 4 11 , 4 12 , 4 21 , 4 22 , ..., 4 n1 , 4 n2 .

Допустим, что оптический поток с минимальной интенсивностью k усл. ед. поступает на i-й вход оптического наноселектора минимального сигнала.Suppose that an optical stream with a minimum intensity k srvc. units arrives at the i-th input of the optical nanoselector of the minimum signal.

Так как на 1-м входе оптического наноселектора минимального сигнала присутствует оптический поток с интенсивностью k усл. ед., то внутренняя нанотрубка 4i1 i-й пары телескопических нанотрубок 4i1, 4i2 - единственная из всех внутренних нанотрубок по окончании переходного процесса (≈10-9 с) прекратит свое движение влево и остановится (т.к. с двух сторон на нее будут действовать два одинаковых по интенсивности оптических потока - входной и обратной связи). Остальные внутренние нанотрубки 411, 421,… 4i-1,1, 4i+1,1,…, 4n1 n-1 пар телескопических нанотрубок 411, 412, 421, 422,…, 4i-1,1, 4i-12, 4i+1,1, 4i+12,…, 4n1, 4n2 займут крайнее левое положение, так как интенсивность входных оптических потоков на 1-м, 2-м,…, (i-1)-м, (i+1)-м,…, n-м входах оптического селектора минимального сигнала будет больше интенсивности (k усл. ед.) оптического потока обратной связи. При этом будет отсутствовать оптическая связь между (k+1)-м, (k+2)-м,…, n-м выходами первого оптического n-выходного нановолноводного разветвителя 31 и (k+1)-м, (k+2)-м,…, n-м входами оптического n-входного нановолноводного объединителя 5 - оптические потоки будут поглощаться внутренней нанотрубкой 4i1 i-й пары телескопических нанотрубок 4i1, 4i2.Since at the 1st input of the optical nanoselector of the minimum signal there is an optical stream with an intensity of k conv. units, then the inner nanotube 4 i1 of the i-th pair of telescopic nanotubes 4 i1 , 4 i2 - the only one of all internal nanotubes at the end of the transition process (≈10 -9 s) will stop its movement to the left and stop (since on both sides it will be affected by two optical fluxes of the same intensity - input and feedback). The remaining internal nanotubes 4 11 , 4 21 , ... 4 i-1 , 1 , 4 i + 1,1 , ..., 4 n1 n-1 pairs of telescopic nanotubes 4 11 , 4 12 , 4 21 , 4 22 , ..., 4 i -1,1 , 4 i-12 , 4 i + 1,1 , 4 i + 12 , ..., 4 n1 , 4 n2 will occupy the leftmost position, since the intensity of the input optical flows at the 1st, 2nd, ... , (i-1) -th, (i + 1) -th, ..., nth inputs of the optical selector of the minimum signal will be greater than the intensity (k srvc.) of the optical feedback flow. In this case, there will be no optical connection between the (k + 1) -m, (k + 2) -m, ..., nth outputs of the first optical n-output nanowave splitter 3 1 and (k + 1) -m, (k + 2) th, ..., n-th inputs of the optical n-input nanowave combiner 5 - the optical flux will be absorbed by the inner nanotube 4 i1 of the i-th pair of telescopic nanotubes 4 i1 , 4 i2 .

Одновременно со второго выхода оптического нановолноводного Y-разветвителя 6 формируется оптический поток с интенсивностью k×n усл. ед., пропорциональной интенсивности минимального оптического потока из совокупности оптических потоков, подаваемых на вход устройства.Simultaneously, from the second output of the optical nanowaveguide Y-splitter 6, an optical stream with an intensity of k × n conv. units proportional to the intensity of the minimum optical flux from the total optical flux supplied to the input of the device.

После прекращения подачи на вход оптического наноселектора минимального сигнала совокупности n оптических потоков внутренние нанотрубки 411, 421,…, 4n1 n пар телескопических нанотрубок 411, 412, 421, 422,…, 4n1, 4n2 займут крайнее правое (исходное) положение за счет давления оптических потоков обратной связи с интенсивностью k×n усл. ед. с выходов второго оптического n-выходного нановолноводного разветвителя 32. Оптический наноселектор минимального сигнала приходит в исходное состояние.After the supply of the minimum signal of a set of n optical fluxes to the input of the optical nanoselector stops, the internal nanotubes 4 11 , 4 21 , ..., 4 n1 n pairs of telescopic nanotubes 4 11 , 4 12 , 4 21 , 4 22 , ..., 4 n1 , 4 n2 will take right (initial) position due to the pressure of the optical feedback flows with intensity k × n conv. units from the outputs of the second optical n-output nanowave splitter 3 2 . The optical nanoselector of the minimum signal returns to its original state.

Таким образом, оптический наноселектор минимального сигнала определяет минимальный сигнал из совокупности оптических сигналов, подаваемых на его вход, и формирует на своем выходе оптический поток с интенсивностью, пропорциональной интенсивности этого минимального сигнала.Thus, the optical nanoselector of the minimum signal determines the minimum signal from the set of optical signals supplied to its input, and generates an optical stream at its output with an intensity proportional to the intensity of this minimum signal.

Быстродействие оптического наноселектора минимального сигнала определяется массой внутренней нанотрубки (≈10-15-10-16 г), силой трения при ее движении (≈10-10 н), разностью интенсивностей оптических сигналов и составляет ≈10-9 с. Для существующих оптических систем обработки информации и сигналов подобное быстродействие обеспечивает их функционирование практически в реальном масштабе времени.The speed of the optical nanoselector of the minimum signal is determined by the mass of the inner nanotube (≈10 -15 -10 -16 g), the friction force during its movement (≈10 -10 n), and the difference in the intensities of the optical signals is ≈10 -9 s. For existing optical systems for processing information and signals, such a speed ensures their operation in almost real time.

Claims (1)

Оптический наноселектор минимального сигнала, содержащий телескопические нанотрубки, оптический источник постоянного сигнала, входные оптические нановолноводы, отличающийся тем, что в него введены два оптических n-выходных нановолноводных разветвителя, оптический n-входной нановолноводный объединитель, оптический нановолноводный Y-разветвитель, i-м входом оптического наноселектора минимального сигнала является вход i-го входного оптического нановолновода (i=1, 2, …, n), выход оптического источника постоянного сигнала подключен ко входу первого оптического n-выходного нановолноводного разветвителя, i-й выход которого оптически связан с 1-м входом оптического n-входного нановолноводного объединителя (i=1, 2, …, n), выход которого подключен ко входу оптического нановолноводного Y-разветвителя, первый выход которого подключен ко входу второго оптического n-выходного нановолноводного разветвителя, а i-я пара телескопических нанотрубок расположена между i-м выходом второго оптического n-выходного нановолноводного разветвителя и выходом i-го входного оптического нановолновода по оси распространения их выходных оптических сигналов таким образом, что в исходном положении внутренняя нанотрубка любой пары телескопических нанотрубок разрывает оптическую связь между выходами первого оптического n-выходного нановолноводного разветвителя и соответствующими входами оптического n-входного нановолноводного объединителя, а при крайнем левом положении всех внутренних нанотрубок пар телескопических нанотрубок присутствует оптическая связь между всеми выходами первого оптического n-выходного нановолноводного разветвителя и соответствующими входами оптического n-входного нановолноводного объединителя (i=1, 2, …, n), а второй выход оптического нановолноводного Y-разветвителя является выходом устройства. An optical nanoselector of a minimum signal containing telescopic nanotubes, an optical source of a constant signal, input optical nanowave guides, characterized in that two optical n-output nanowave guides are introduced into it, an optical n-input nanowave guides, an optical nanowave Y-splitter, and the ith input the optical nanoselector of the minimum signal is the input of the i-th input optical nanowave (i = 1, 2, ..., n), the output of the optical constant signal source is connected to the input the first optical n-output nano-waveguide splitter, the i-th output of which is optically connected to the 1st input of the optical n-input nano-waveguide combiner (i = 1, 2, ..., n), the output of which is connected to the input of the optical nano-waveguide Y-splitter, the first the output of which is connected to the input of the second optical n-output nanowave splitter, and the ith pair of telescopic nanotubes is located between the i-th output of the second optical n-output nanowave splitter and the output of the i-input optical nanowave the propagation axis of their output optical signals in such a way that in the initial position the inner nanotube of any pair of telescopic nanotubes breaks the optical connection between the outputs of the first optical n-output nanowave splitter and the corresponding inputs of the optical n-input nanowave combiner, and at the extreme left position of all internal nanotubes of pairs telescopic nanotubes there is an optical connection between all the outputs of the first optical n-output nanowave splitter amplifier and the corresponding inputs of the optical n-input nanowaveguide combiner (i = 1, 2, ..., n), and the second output of the optical nanowaveguide Y-splitter is the output of the device.
RU2011120495/08A 2011-05-20 2011-05-20 Optical minimum signal nanoselector RU2451978C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011120495/08A RU2451978C1 (en) 2011-05-20 2011-05-20 Optical minimum signal nanoselector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011120495/08A RU2451978C1 (en) 2011-05-20 2011-05-20 Optical minimum signal nanoselector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2451978C1 true RU2451978C1 (en) 2012-05-27

Family

ID=46231782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011120495/08A RU2451978C1 (en) 2011-05-20 2011-05-20 Optical minimum signal nanoselector

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2451978C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1223259A2 (en) * 1984-11-11 1986-04-07 Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Главного Маршала артиллерии Неделина М.И. Selector of minimum signal
SU1254516A1 (en) * 1985-01-18 1986-08-30 Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.главного маршала артиллерии М.И.Неделина Optronic selector of minimum signal
EP0094410B1 (en) * 1981-11-23 1987-06-24 Försvarets Forskningsanstalt A method for comparison between a first optical signal and at least one other signal
RU93021202A (en) * 1993-04-23 1996-11-20 Д.А. Безуглов MINIMUM OPTICAL SIGNAL SELECTOR
RU2357275C1 (en) * 2007-12-18 2009-05-27 Сергей Викторович Соколов Optical nanocomparator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0094410B1 (en) * 1981-11-23 1987-06-24 Försvarets Forskningsanstalt A method for comparison between a first optical signal and at least one other signal
SU1223259A2 (en) * 1984-11-11 1986-04-07 Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Главного Маршала артиллерии Неделина М.И. Selector of minimum signal
SU1254516A1 (en) * 1985-01-18 1986-08-30 Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.главного маршала артиллерии М.И.Неделина Optronic selector of minimum signal
RU93021202A (en) * 1993-04-23 1996-11-20 Д.А. Безуглов MINIMUM OPTICAL SIGNAL SELECTOR
RU2357275C1 (en) * 2007-12-18 2009-05-27 Сергей Викторович Соколов Optical nanocomparator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2357275C1 (en) Optical nanocomparator
US7676122B2 (en) Apparatus, system and method for particle manipulation using waveguides
CN106662707A (en) Efficient spin-photon interface using glide-plane-symmetric waveguide
RU2451978C1 (en) Optical minimum signal nanoselector
RU2454700C1 (en) Optical nanoselector of minimum and maximum signals
RU2370801C1 (en) Nanodevice for dividing optical signals
RU2419125C1 (en) Optical nano-adder
RU2461032C1 (en) Optical nano jk flip-flop
RU2373559C1 (en) Optical analog memory nanodevice
RU2423733C1 (en) Optical nano-amplifier
RU2379728C1 (en) Optical nanogenerator
RU2420781C1 (en) Optical nano-half adder
RU2451977C1 (en) Optical nano t flip-flop
RU2419126C1 (en) Optical analogue nano-multiplexer
RU2407048C1 (en) Optical analogue nano-demultiplexer
RU2411562C1 (en) Optical nano rs-flip flop
RU2456653C1 (en) Optical nano-function generator
RU2465623C1 (en) Optical nanogenerator
RU2576334C1 (en) Optical nanocounter
RU2399941C1 (en) Optical integrating nanodevice
RU2662247C1 (en) Optical nanoregister
RU2432590C1 (en) Optical nanoswitch
RU2412481C1 (en) Optical differentiating nanodevice
RU2462740C1 (en) Optical nanogenerator
RU2646366C1 (en) Optoelectronic compromise summator