RU2554286C1 - Isolation of signal with maximum intensity - Google Patents
Isolation of signal with maximum intensity Download PDFInfo
- Publication number
- RU2554286C1 RU2554286C1 RU2014113002/28A RU2014113002A RU2554286C1 RU 2554286 C1 RU2554286 C1 RU 2554286C1 RU 2014113002/28 A RU2014113002/28 A RU 2014113002/28A RU 2014113002 A RU2014113002 A RU 2014113002A RU 2554286 C1 RU2554286 C1 RU 2554286C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tsnov
- waveguide
- signal
- zero
- intensity
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области оптической локации и лазерной техники.The invention relates to the field of optical location and laser technology.
Известен способ выделения части сигнала с максимальным значением интенсивности, который состоит в следующем. Фотодиод принимает оптический сигнал и переводит его в электрический, который регистрируется электронной аппаратурой за малые последовательно следующие друг за другом интервалы времени. Аппаратура интегрирует сигнал по каждому интервалу времени, причем длительность этого интервала определяется предельно малым временем срабатывания (разрешения) аппаратуры, т.е. быстродействием электронной аппаратуры. Сравнивая элементы массива значений мощности сигнала за различные интервалы, находят интервал, соответствующий максимуму принимаемого сигнала, и соответствующее ему значение максимальной мощности сигнала.A known method of separating part of the signal with a maximum value of intensity, which consists in the following. A photodiode receives an optical signal and converts it into an electric signal, which is recorded by electronic equipment for small successive time intervals that follow one after another. The equipment integrates the signal for each time interval, and the duration of this interval is determined by the extremely short response time (resolution) of the equipment, i.e. high-speed electronic equipment. Comparing the elements of the array of signal power values for different intervals, find the interval corresponding to the maximum of the received signal, and the corresponding value of the maximum signal power.
Недостатком этого способа является его относительная медленность, обусловленная принципиальным ограничением быстродействия электрических схем, устройств и элементов.The disadvantage of this method is its relative slowness, due to the fundamental limitation of the speed of electrical circuits, devices and elements.
Известны используемые в лазерных системах внутрирезонаторные и внерезонаторные электрооптические способы выделения или вырезания максимального моноимпульса, или части моноимпульса [1]. В них в определенный момент на электрооптический модулятор подается специально сформированный электрический импульс. Недостатком этих способов также является их относительная медленность: формируемые на выходе оптические импульсы имеют длительность 0.5-10 нс [1].Known used in laser systems, intracavity and non-resonant electro-optical methods for highlighting or cutting the maximum single pulse, or part of a single pulse [1]. In them, at a certain moment, a specially formed electrical pulse is supplied to the electro-optical modulator. The disadvantage of these methods is also their relative slowness: the optical pulses formed at the output have a duration of 0.5-10 ns [1].
Целями заявленного изобретения являются формирование сверхкоротких импульсов и повышение точности оптической локации [2].The objectives of the claimed invention are the formation of ultrashort pulses and improving the accuracy of the optical location [2].
Технический результат, достигаемый в заявленном изобретении, заключается в том, что впервые задача выделения части сигнала с максимальным значением интенсивности решена оптическими средствами.The technical result achieved in the claimed invention is that for the first time the task of isolating part of the signal with a maximum intensity value is solved by optical means.
Другой технический результат, достигаемый в заявленном изобретении, заключается в резком уменьшении (на 4 порядка) длительности выделяемой части сигнала с максимальным значением интенсивности. На основе этого изобретения можно быстро определить (найти) максимальное значение интенсивности принимаемого оптического (электромагнитного) излучения и соответствующий ему момент времени. Это важно для локации.Another technical result achieved in the claimed invention is a sharp decrease (by 4 orders of magnitude) of the duration of the allocated part of the signal with a maximum intensity value. Based on this invention, it is possible to quickly determine (find) the maximum value of the intensity of the received optical (electromagnetic) radiation and the corresponding time instant. This is important for location.
Указанные технические результаты достигаются в способе выделения части сигнала с максимальным значением интенсивности, включающем использование целого числа (n) пар туннельно-связанных нелинейно-оптических волноводов (ТСНОВ), «0» и «1», на длине каждых ТСНОВ укладывается нечетное или четное число перекачек мощности излучения при малых входных интенсивностях, когда влиянием оптической нелинейности на процесс перекачки мощности можно пренебречь, при этом вводят сигнал, как с малыми, так и с большими значениями интенсивности, влияющими вследствие нелинейности на процесс перекачки, в нулевой волновод ТСНОВ, и излучение с выхода соответственно нулевого или первого волновода ТСНОВ подают в нулевой волновод следующей пары ТСНОВ, причем параметры всех ТСНОВ и диапазон интенсивности входного сигнала на входе нулевого волновода каждых ТСНОВ подобраны так, что сигнал с большим значением интенсивности выходит соответственно из нулевого волновода, при нечетном числе перекачек для малых входных интенсивностей на длине этих ТСНОВ, или из первого волновода этих ТСНОВ, при четном числе перекачек для малых входных интенсивностей на длине этих ТСНОВ.The indicated technical results are achieved in the method of isolating a part of the signal with a maximum intensity value, including the use of an integer (n) of pairs of tunnel-coupled nonlinear optical waveguides (TSNOV), “0” and “1”, an odd or even number is placed along the length of each TSNOV pumping radiation power at low input intensities, when the influence of optical nonlinearity on the process of pumping power can be neglected, while introducing a signal with both small and large values of the intensity, affecting the whole The nonlinearity is imposed on the pumping process to the TSNOV zero waveguide, and the radiation from the output of the TSNOV zero or first waveguide, respectively, is fed to the next waveguide of the next pair of TSNOVs, and the parameters of all TSNOVs and the input signal intensity range at the input of the zero waveguide of each TSNOV are selected so that the signal with a large intensity value, respectively, leaves the zero waveguide, with an odd number of pumpings for small input intensities along the length of these TSNOVs, or from the first waveguide of these TSNOVs, with even after pumping for low input intensities along the length of these TSNOV.
В частном случае, используют две пары ТСНОВ, при этом вводят сигнал в нулевой волновод первой пары ТСНОВ, и излучение с выхода соответственно нулевого или первого волновода первой пары ТСНОВ подают в нулевой волновод второй пары ТСНОВ, причем параметры всех ТСНОВ и диапазон интенсивности входного сигнала на входе нулевого волновода обеих пар ТСНОВ подобраны так, что сигнал с большим значением интенсивности выходит соответственно из нулевого волновода, при нечетном числе перекачек для малых входных интенсивностей на длине этих ТСНОВ, или из первого волновода этих ТСНОВ, при четном числе перекачек для малых входных интенсивностей на длине этих ТСНОВ.In the particular case, two pairs of TSNOV are used, while the signal is input into the zero waveguide of the first pair of TSNOV, and the radiation from the output of the zero or first waveguide of the first pair of TSNOV, respectively, is fed into the zero waveguide of the second pair of TSNOV, with the parameters of all TSNOV and the input signal intensity range the input of the zero waveguide of both pairs of TSNOVs are selected so that a signal with a large intensity value exits, respectively, from the zero waveguide, with an odd number of transfers for small input intensities along the length of these TSNOVs, or from the first waveguide of these TSNOV, with an even number of pumpings for small input intensities along the length of these TSNOV.
Обычно ТСНОВ обладают кубичной и/или квадратичной нелинейностью.Usually TSNOV have cubic and / or quadratic nonlinearity.
Как правило, на длине ТСНОВ при малых входных интенсивностях укладывается одна или две перекачки мощности излучения.As a rule, one or two pumping power of radiation is placed along the length of TSNOV at low input intensities.
При наличии оптических потерь коэффициент туннельной связи уменьшается, а длина туннельной связи увеличивается при переходе к последующим ТСНОВ. Причем коэффициент связи в последующих ТСНОВ пропорционален доле мощности сигнала, передаваемой от предыдущих ТСНОВ к последующим.In the presence of optical losses, the tunnel coupling coefficient decreases, and the length of the tunnel communication increases with the transition to subsequent TSNOV. Moreover, the coupling coefficient in subsequent TSNOV is proportional to the fraction of the signal power transmitted from previous TSNOV to the next.
Обычно ТСНОВ являются идентичными.Usually TSNOV are identical.
Если входной сигнал - слабый, то перед подачей в указанную последовательность ТСНОВ исследуемый сигнал подается на вход оптического транзистора на основе нелинейной системы с однонаправленными распределенно-связанными волнами [3-9].If the input signal is weak, then before applying the TSNOV to the indicated sequence, the signal under investigation is fed to the input of an optical transistor based on a nonlinear system with unidirectional distributed coupled waves [3–9].
Как правило, этот оптический транзистор выполнен на основе пары ТСНОВ, при этом на вход одного («нулевого») или другого («первого») волновода этого оптического транзистора подается оптическое излучение накачки от лазера, причем максимальное значение интенсивности этого излучения накачки выше пороговой интенсивности, при которой коэффициент дифференциального усиления сигнала превышает единицу. Обычно значение интенсивности входного излучения накачки постоянно. Обычно волноводы в этих ТСНОВ являются идентичными. При этом, как правило, интенсивность накачки близка к критической интенсивности самопереключения для этой пары ТСНОВ, вблизи которой достигается максимальное дифференциальное усиление сигнала. Обычно несущая частота оптического излучения накачки отлична от несущей частоты сигнала.As a rule, this optical transistor is made on the basis of a pair of TSNOVs, while the input of one (“zero”) or another (“first”) waveguide of this optical transistor is supplied with optical pump radiation from a laser, and the maximum value of the intensity of this pump radiation is higher than the threshold intensity at which the differential gain of the signal exceeds unity. Usually the value of the intensity of the input pump radiation is constant. Typically, the waveguides in these TSNOV are identical. In this case, as a rule, the pump intensity is close to the critical intensity of self-switching for this pair of TSNOV, near which the maximum differential signal amplification is achieved. Typically, the carrier frequency of the optical pump radiation is different from the carrier frequency of the signal.
В другом частном случае оптический транзистор выполнен на основе нелинейной системы с однонаправленными распределенно-связанными волнами различных поляризаций.In another particular case, the optical transistor is made on the basis of a nonlinear system with unidirectional distributed-coupled waves of different polarizations.
Данный способ основан на открытом нами явлении самопереключения света в туннельно-связанных нелинейно-оптических волноводах [3-9] и иллюстрируется Фигурами 1-6. На Фиг.1 показаны кривые самопереключения [3-8]. По оси абсцисс отложена нормированная интенсивность на входе нулевого волновода, по оси ординат - коэффициент передачи мощности нулевым волноводом. Вертикальный пунктир на Фиг.1б и левый вертикальный на Фиг.1а соответствуют пороговой интенсивности, при превышении которой дифференциальный коэффициент усиления больше единицы. Точке М на кривой самопереключения (Фиг.1) соответствует критическая интенсивность, вблизи которой достигается максимальное дифференциальное усиление сигнала. На Фиг.2 показаны схемы устройств для осуществления способа. На фигурах 3а, 4а, 5а, 6а показаны временные профили входных сигналов, максимум которых нужно найти или выделить. На других фигурах 3-6 показаны временные профили сигналов на выходе первых (б), вторых (в) и третьих (г) ТСНОВ.This method is based on the phenomenon of light self-switching that we discovered in tunnel-coupled nonlinear optical waveguides [3-9] and is illustrated by Figures 1-6. Figure 1 shows the self-switching curves [3-8]. The abscissa axis represents the normalized intensity at the input of the zero waveguide, and the ordinate axis represents the power transfer coefficient of the zero waveguide. The vertical dashed line in FIG. 1b and the left vertical one in FIG. 1a correspond to a threshold intensity above which the differential gain is greater than unity. Point M on the self-switching curve (Figure 1) corresponds to a critical intensity, near which the maximum differential signal gain is achieved. Figure 2 shows a diagram of devices for implementing the method. In figures 3A, 4A, 5A, 6A shows the temporary profiles of the input signals, the maximum of which must be found or highlighted. In other figures 3-6 shows the temporal profiles of the signals at the output of the first (b), second (c) and third (d) TSNOV.
Фигурам 3-6 соответствуют определенные максимумы нормированной интенсивности на входе и выходе каждой пары ТСНОВ.Figures 3-6 correspond to certain maxima of the normalized intensity at the input and output of each pair TSNOV.
Для Фиг.3 максимум нормированной интенсивности исходного сигнала на входе нулевого волновода первой пары ТСНОВ равен R0,MAX=М0=1.1 (Фиг.3а). Для этой же Фиг.3 на выходе ТСНОВ максимумы нормированной интенсивности имеют следующие значения. Максимум нормированной интенсивности на выходе нулевого волновода первой пары
Для Фиг.4 максимум нормированной интенсивности исходного сигнала на входе нулевого волноводы первой пары ТСНОВ равен R0,MAX=М0=0.985 (Фиг.4а). Для этой же Фиг.4 на выходе ТСНОВ максимумы нормированной интенсивности имеют следующие значения. Максимум нормированной интенсивности на выходе первого волновода первой пары
Для Фиг.5 максимум нормированной интенсивности исходного сигнала на входе нулевого волноводы первой пары ТСНОВ равен R0,MAX=М0=0.985 (Фиг.5а). Для этой же Фиг.5 на выходе ТСНОВ максимумы нормированной интенсивности имеют следующие значения. Максимум нормированной интенсивности на выходе первого волновода первой пары
Для Фиг.6 максимум нормированной интенсивности исходного сигнала на входе нулевого волноводы первой пары ТСНОВ равен R0,MAX=М0=0.985 (Фиг.6а). Фиг.6 построена с учетом потерь энергии при ее передачи от первых ТСНОВ ко вторым ТСНОВ и от вторых ТСНОВ к третьим ТСНОВ. Коэффициент передачи энергии составляет σ32=σ21=σ=0.5. Для Фиг.6 на выходе ТСНОВ максимумы нормированной интенсивности имеют следующие значения. Максимум нормированной интенсивности на выходе первого волновода первой пары
Для Фиг.3-6 «огибающая» пачки импульсов имеет следующий («колоколообразный») вид:For Fig.3-6, the "envelope" of the pulse train has the following ("bell-shaped") form:
I00=Imax/ch2[(t-tmax)/τ]I 00 = I max / ch 2 [(tt max ) / τ]
На фигурах 3-6 показаны дискретные сигналы, но предложенный способ применим и для непрерывных сигналов.Figures 3-6 show discrete signals, but the proposed method is applicable to continuous signals.
В качестве ТСНОВ в данном способе иногда удобно использовать ТСНОВ с переменным расстоянием между волноводами, в которых расстояние между волноводами вначале уменьшается до некоторой минимальной величины, а затем увеличивается. Соответственно коэффициент туннельной связи в них вначале увеличивается от нуля до максимальной величины, а затем уменьшается до нуля. Т.е. коэффициент туннельной связи изменяется по длине по колоколообразному закону. В таких ТСНОВ, как показано нами [8], может происходить эффективное и полное самопереключения оптического излучения.As TSNOV in this method, it is sometimes convenient to use TSNOV with a variable distance between waveguides, in which the distance between the waveguides initially decreases to a certain minimum value, and then increases. Accordingly, the tunnel coupling coefficient in them initially increases from zero to a maximum value, and then decreases to zero. Those. the tunnel coupling coefficient varies in length according to a bell-shaped law. In such TSNOVs, as shown by us [8], effective and complete self-switching of optical radiation can occur.
Для осуществления предложенного способа ТСНОВ могут обладать как кубичной оптической нелинейностью [3-8], так и квадратичной оптической нелинейностью [9].To implement the proposed method TSNOV can have both cubic optical nonlinearity [3-8] and quadratic optical nonlinearity [9].
Примеры осуществления изобретенияExamples of carrying out the invention
Пример 1. Соответствует схеме, показанной на Фиг.2а. Сигнал (имеющий вид, показанный на Фиг.3а) подается на вход первой пары ТСНОВ и вводится целиком в нулевой волновод этой пары, причем максимальная вводимая интенсивность I00 соответствует нормированной интенсивности R0=1.1 для этой пары. Здесь и далее R0=I00/I0M, где I0M - критическая интенсивность, причем для идентичных ТСНОВ
Пример 2. Соответствует схеме, показанной на Фиг.2б. Излучение (имеющее вид, показанный на Фиг.4а) подается на вход первой пары ТСНОВ и вводится целиком в нулевой волновод этой пары, причем максимальная вводимая интенсивность соответствует нормированной интенсивности R0=0.985 для этой пары. Коэффициент туннельной связи подобран так, что нормированная длина ТСНОВ составляет L=2π, т.е. на длине первых ТСНОВ укладываются две линейные перекачки излучения. В результате часть сигнала, вблизи его максимума почти полностью перебрасывается на выход первого волновода. Далее, выделенный сигнал с этого «первого» волновода подается на вход следующей пары ТСНОВ. Причем, он подается на вход нулевого волновода этой пары. Т.е. тот волновод, который для первой пары ТСНОВ был «первым», для следующей пары ТСНОВ становится «нулевым». Это легко осуществить. Для этого к продолжению волновода, который был для первой пары «первым», на некотором небольшом расстоянии от выхода из первых ТСНОВ подводится новый волновод, образующий с этим волноводом новую (вторую) пару ТСНОВ. Для вторых ТСНОВ этот новый волновод играет роль «первого» волновода и отбирает и «выводит из игры» ненужную часть сигнала. Для этого длина и коэффициент связи вторых ТСНОВ подобраны так, что L=π. На выходе нулевого волновода этих вторых ТСНОВ мы получаем еще более поджатый по времени сигнал (Фиг.4в). Остается максимальный импульс и два ближайших к нему импульса, причем интенсивности этих соседних импульсов сильно уменьшены («зарезаны») по сравнению с этими импульсами в исходном сигнале. И, наконец, чтобы окончательно выделить максимальный сигнал, отделив его от двух соседних импульсов, мы подаем сигнал с выхода нулевого волновода вторых ТСНОВ на вход нулевого волновода третьих ТСНОВ. Длина и коэффициент связи вторых ТСНОВ подобраны так, что L=7π. В результате на выходе нулевого волновода третьих ТСНОВ выделяется искомый сигнал (Фиг.4г), соответствующий максимуму исходного сигнала.Example 2. Corresponds to the circuit shown in Fig.2b. The radiation (having the form shown in Fig. 4a) is fed to the input of the first pair of TSNOVs and introduced entirely into the zero waveguide of this pair, and the maximum input intensity corresponds to the normalized intensity R 0 = 0.985 for this pair. The tunnel coupling coefficient is chosen so that the normalized TSNOV length is L = 2π, i.e. along the length of the first TSNOV two linear pumping of radiation are stacked. As a result, part of the signal, near its maximum, is almost completely transferred to the output of the first waveguide. Next, the selected signal from this "first" waveguide is fed to the input of the next pair of TSNOV. Moreover, it is fed to the input of the zero waveguide of this pair. Those. the waveguide that was “first” for the first pair of TSNOVs becomes “zero” for the next pair of TSNOVs. It is easy to implement. To this end, a new waveguide is introduced at the continuation of the waveguide, which was “first” for the first pair, at a small distance from the exit from the first TSNOV, forming a new (second) pair of TSNOV with this waveguide. For the second TSNOV, this new waveguide plays the role of the “first” waveguide and selects and “removes from the game” the unnecessary part of the signal. For this, the length and coupling coefficient of the second TSNOV are selected so that L = π. At the output of the zero waveguide of these second TSNOV, we get an even more time-compressed signal (Fig.4c). There remains the maximum pulse and the two pulses closest to it, and the intensities of these neighboring pulses are greatly reduced ("slaughtered") compared to these pulses in the original signal. And finally, in order to finally isolate the maximum signal by separating it from two adjacent pulses, we feed the signal from the output of the zero waveguide of the second TSNOV to the input of the zero waveguide of the third TSNOV. The length and coupling coefficient of the second TSNOV are selected so that L = 7π. As a result, at the output of the zero waveguide of the third TSNOV, the desired signal is extracted (Fig. 4d), which corresponds to the maximum of the initial signal.
Пример 3. Соответствует схеме, показанной на Фиг.2в. Сигнал, имеющий вид, показанный на Фиг.5а, подается на вход первой пары ТСНОВ и вводится целиком в нулевой волновод этой пары, причем максимальная интенсивность вводимого сигнала соответствует нормированной интенсивности R0=0.985 для этой пары. Коэффициент туннельной связи подобран так, что нормированная длина ТСНОВ составляет L=2π, т.е. на длине первых ТСНОВ укладываются две линейные перекачки излучения. В результате часть сигнала, вблизи его максимума почти полностью перебрасывается на выход первого волновода. Далее, выделенный сигнал с этого «первого» волновода подается на вход следующей пары ТСНОВ. Причем, он подается на вход нулевого волновода этой пары. Т.е. тот волновод, который для первой пары ТСНОВ был «первым», для следующей пары ТСНОВ становится «нулевым». Это легко осуществить. Для этого к продолжению волновода, который был для первой пары «первым», на некотором небольшом расстоянии от выхода из первых ТСНОВ подводится новый волновод, образующий с этим волноводом новую (вторую) пару ТСНОВ. Далее начинается отличие от примера 2. Для вторых ТСНОВ этот новый волновод тоже играет роль «первого» волновода, но он не отбирает и «не выводит из игры» ненужную часть сигнала, а, наоборот, выделяет искомый максимальный сигнал (Фиг.5б). Для этого длина и коэффициент связи вторых ТСНОВ подобраны так, что L=2π. На выходе первого волновода этих вторых ТСНОВ мы получаем еще более поджатый по времени сигнал (Фиг.5в). Остается максимальный импульс и два ближайших к нему импульса, причем интенсивности этих соседних импульсов сильно уменьшены по сравнению с этими импульсами в исходном сигнале. И, наконец, чтобы окончательно выделить максимальный сигнал, отделив его от двух соседних импульсов, мы подаем сигнал с выхода первого волновода вторых ТСНОВ на вход нулевого волновода третьих ТСНОВ (Фиг.2в). Длина и коэффициент связи вторых ТСНОВ опять подобраны так, что L=2π. В результате на выходе первого волновода третьих ТСНОВ выделяется искомый сигнал, соответствующий максимуму исходного сигнала (Фиг.5г). Достоинством этого варианта способа является то, что выделенный максимальный сигнал (Фиг.5г) почти равен по величине исходному максимальному сигналу, поступившему на вход первых ТСНОВ (Фиг.5а). Т.е. потерь в интенсивности максимального сигнала почти нет. Но при этом требуется достаточно точно установить определенное соотношение интенсивностей входных сигналов с коэффициентом связи ТСНОВ.Example 3. Corresponds to the circuit shown in Figv. The signal, having the form shown in Fig. 5a, is fed to the input of the first pair of TSNOVs and is inserted entirely into the zero waveguide of this pair, and the maximum intensity of the input signal corresponds to the normalized intensity R 0 = 0.985 for this pair. The tunnel coupling coefficient is chosen so that the normalized TSNOV length is L = 2π, i.e. along the length of the first TSNOV two linear pumping of radiation are stacked. As a result, part of the signal, near its maximum, is almost completely transferred to the output of the first waveguide. Next, the selected signal from this "first" waveguide is fed to the input of the next pair of TSNOV. Moreover, it is fed to the input of the zero waveguide of this pair. Those. the waveguide that was “first” for the first pair of TSNOVs becomes “zero” for the next pair of TSNOVs. It is easy to implement. To this end, a new waveguide is introduced at the continuation of the waveguide, which was “first” for the first pair, at a small distance from the exit from the first TSNOV, forming a new (second) pair of TSNOV with this waveguide. Next, the difference from Example 2 begins. For the second TSNOV, this new waveguide also plays the role of the “first” waveguide, but it does not select and “not remove from the game” the unnecessary part of the signal, but, on the contrary, selects the desired maximum signal (Fig.5b). For this, the length and coupling coefficient of the second TSNOV are selected so that L = 2π. At the output of the first waveguide of these second TSNOV, we get an even more time-compressed signal (Fig. 5c). There remains the maximum pulse and the two pulses closest to it, and the intensities of these neighboring pulses are greatly reduced in comparison with these pulses in the original signal. And, finally, in order to finally isolate the maximum signal by separating it from two adjacent pulses, we apply a signal from the output of the first waveguide of the second TSNOV to the input of the zero waveguide of the third TSNOV (Fig.2c). The length and coupling coefficient of the second TSNOV are again chosen so that L = 2π. As a result, at the output of the first waveguide of the third TSNOV, the desired signal is selected corresponding to the maximum of the initial signal (Fig. 5g). The advantage of this variant of the method is that the selected maximum signal (Fig. 5g) is almost equal in magnitude to the initial maximum signal received at the input of the first TSNOV (Fig. 5a). Those. there are almost no losses in the intensity of the maximum signal. But at the same time, it is necessary to establish quite accurately a certain ratio of the intensities of the input signals with the coupling coefficient TSNOV.
Пример 4. Соответствует схеме, показанной на Фиг.2в. На стыках волноводов, да и в самих волноводах, неизбежны потери мощности излучения. Современные технологии позволяют свести потери к минимуму, но все же полностью устранить их не удается. Приводимый пример показывает, что данный способ работает и в условиях потерь, причем даже в условиях больших потерь. Пусть, как и в предыдущем примере, излучение (имеющее вид, показанный на Фиг.6а) подается на вход первой пары ТСНОВ и вводится целиком в нулевой волновод этой пары (Фиг.2в.), причем максимальная вводимая интенсивность соответствует нормированной интенсивности R0=0.985 для этой пары. Коэффициент туннельной связи и длина ТСНОВ подобраны так, что нормированная длина ТСНОВ составляет L=2π, т.е. на длине первых ТСНОВ укладывается две линейных перекачки излучения. В результате часть сигнала, вблизи его максимума, почти полностью перебрасывается на выход первого волновода (Фиг.6б). Пусть, как и в предыдущем примере, излучение с выхода первого волновода первых ТСНОВ подается на вход нулевого волновода вторых ТСНОВ. Но теперь между первыми ТСНОВ и вторыми ТСНОВ существуют потери. Допустим, доля передаваемой мощности составляет σ21, т.е.
Аналогично учитываются потери в схемах на Фиг.2а, б и других возможных схемах. Таким образом, удается реализовать данный способ даже в условиях значительных потерь мощности. Это достигается за счет уменьшения коэффициента связи (и увеличения длины связи) последующих ТСНОВ по отношению к предыдущим, и выбора определенного соотношения между этими коэффициентами связи. Чем больше потери, тем меньше коэффициент связи последующих ТСНОВ: коэффициент связи последующих ТСНОВ пропорционален доле пропускаемой (проходящей) мощности и коэффициенту связи предыдущих ТСНОВ. Точнее, коэффициент связи последующих ТСНОВ равен произведению доли пропускаемой (проходящей) мощности и коэффициенту связи предыдущих ТСНОВ.Similarly, losses in the circuits of Figs. 2a, b and other possible circuits are taken into account. Thus, it is possible to implement this method even in conditions of significant power loss. This is achieved by reducing the coupling coefficient (and increasing the bond length) of the subsequent TSNOVs relative to the previous ones, and by choosing a certain ratio between these coupling coefficients. The greater the loss, the lower the coupling coefficient of subsequent TSNOVs: the coupling coefficient of subsequent TSNOVs is proportional to the fraction of transmitted (passing) power and the coupling coefficient of previous TSNOVs. More precisely, the coupling coefficient of subsequent TSNOVs is equal to the product of the fraction of transmitted (passing) power and the coupling coefficient of previous TSNOVs.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Измерение спектрально-частотных и корреляционных параметров и характеристик лазерного излучения. Под редакцией А.Ф. Котюка, Б.М. Степанова. Изд-во Радио и связь, Москва, 1982 г.1. Measurement of spectral-frequency and correlation parameters and characteristics of laser radiation. Edited by A.F. Kotyuk, B.M. Stepanova. Radio and Communications Publishing House, Moscow, 1982
2. Лазерные измерительные системы, под ред. Д.П. Лукьянова, М., 1981; В.В. Молебный, Оптико-локационные системы, М., 1981; М.С. Малашин, Р.П. Каменский, Ю.Б. Борисов, Основы проектирования лазерных локационных систем, М., 1983.2. Laser measuring systems, ed. D.P. Lukyanova, M., 1981; V.V. Prayer, Optical location systems, M., 1981; M.S. Malashin, R.P. Kamensky, Yu.B. Borisov, Fundamentals of the design of laser location systems, M., 1983.
3. Майер. "Оптические транзисторы и бистабильные элементы на основе нелинейной передачи света системами с однонаправленными связанными волнами". Квантовая электроника, 1982 г., том 9, №11, с.2296-2302.3. Mayer. "Optical transistors and bistable elements based on nonlinear light transmission by systems with unidirectional coupled waves." Quantum Electronics, 1982, Volume 9, No. 11, pp. 2296-2302.
4. А.А. Майер А.А. "О самопереключении света в направленном ответвителе". - Квантовая электроника, 1984 г., том 11, №1, с.157-162.4. A.A. Mayer A.A. "On the self-switching of light in a directional coupler." - Quantum Electronics, 1984, Volume 11, No. 1, p. 157-162.
5. Д.Д. Гусовский, Е.М. Дианов, А.А. Майер и др. "Экспериментальное наблюдение самопереключения излучения в туннельно-связанных оптических волноводах". - Препринт ИОФАН № 188, Москва, 1986; Квантовая электроника, 1987 г., том 14, №6, с.1144-1147.5. D.D. Gusovsky, E.M. Dianov, A.A. Mayer et al. "Experimental observation of radiation self-switching in tunnel-coupled optical waveguides." - Preprint IOFAN No. 188, Moscow, 1986; Quantum Electronics, 1987, Volume 14, No. 6, p.1144-1147.
6. А.А. Майер. «Оптическое самопереключение однонаправленных распределенно-связанных волн». УФН, 1995 г., том 165, №9, с.1037-1075.6. A.A. Mayer. "Optical self-switching of unidirectional distributed-coupled waves." UFN, 1995, volume 165, No. 9, pp. 1037-1075.
7. А.А. Майер. «Экспериментальное наблюдение явления самопереключения однонаправленных распределенно-связанных волн» УФН, 1996 г., том 166, №11, с.1171-1196.7. A.A. Mayer. "Experimental observation of the phenomenon of self-switching of unidirectional distributed-coupled waves" Physics – Uspekhi, 1996, Volume 166, No. 11, pp. 1171-1196.
8. А.А. Майер. Самопереключение однонаправленных распределенно-связанных волн с переменным коэффициентом связи. ДАН сер. физ., 2009 г., том 428, №6, с.752-755.8. A.A. Mayer. Self-switching of unidirectional distributed-coupled waves with a variable coupling coefficient. DAN ser. Fiz., 2009, Volume 428, No. 6, p. 752-755.
9. А.А. Майер. Способ переключения, управления, усиления и модуляции оптических излучений в квадратично-нелинейных туннельно-связанных оптических волноводах (варианты). Патент РФ №2153695. Приоритет 10 Июня 1998. Зарегистрирован в Госреестре 27 Июля 2000 г.9. A.A. Mayer. The method of switching, control, amplification and modulation of optical radiation in quadratically nonlinear tunnel-coupled optical waveguides (options). RF patent No. 2153695. Priority June 10, 1998. Registered in the State Register on July 27, 2000.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014113002/28A RU2554286C1 (en) | 2014-04-04 | 2014-04-04 | Isolation of signal with maximum intensity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014113002/28A RU2554286C1 (en) | 2014-04-04 | 2014-04-04 | Isolation of signal with maximum intensity |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2554286C1 true RU2554286C1 (en) | 2015-06-27 |
Family
ID=53498418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014113002/28A RU2554286C1 (en) | 2014-04-04 | 2014-04-04 | Isolation of signal with maximum intensity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2554286C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999041576A1 (en) * | 1998-02-12 | 1999-08-19 | Commissariat A L'energie Atomique | Method and device for determining the distribution of intensity and phase in a laser beam different cutting planes |
WO2012020524A1 (en) * | 2010-08-09 | 2012-02-16 | 日本電気株式会社 | Optical intensity determining apparatus, method for configuring same, and optical a-d converter |
RU2460102C1 (en) * | 2011-04-07 | 2012-08-27 | Александр Александрович Майер | Method of transmitting information and method of picking up signal |
-
2014
- 2014-04-04 RU RU2014113002/28A patent/RU2554286C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999041576A1 (en) * | 1998-02-12 | 1999-08-19 | Commissariat A L'energie Atomique | Method and device for determining the distribution of intensity and phase in a laser beam different cutting planes |
WO2012020524A1 (en) * | 2010-08-09 | 2012-02-16 | 日本電気株式会社 | Optical intensity determining apparatus, method for configuring same, and optical a-d converter |
RU2460102C1 (en) * | 2011-04-07 | 2012-08-27 | Александр Александрович Майер | Method of transmitting information and method of picking up signal |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jackson et al. | Optical fiber delay-line signal processing | |
Lehmann et al. | Transient plasma photonic crystals for high-power lasers | |
Raza et al. | Optical solitons for coupled Fokas–Lenells equation in birefringence fibers | |
US9288557B2 (en) | Method and apparatus for analyzing the spectrum of radio-frequency signals using unamplified fiber optic recirculation loops | |
CN103516435B (en) | Based on chirp microwave pulse signal generation method and the device of electro-optic external modulation nonlinear effect | |
CN110661166B (en) | Device and method for inhibiting SBS (styrene-butadiene-styrene) effect of fiber laser | |
US20220099893A1 (en) | Reservoir computing operations using multiple propagations through a multi-mode waveguide | |
EP2816323B1 (en) | Method and device for measuring the acoustic environment of an optical fibre | |
US20170163351A1 (en) | Feed Signal Generation for a Phased Array Antenna | |
RU2554286C1 (en) | Isolation of signal with maximum intensity | |
US3530302A (en) | Method of and apparatus for changing frequency power and/or delay time of wave energy | |
Sonasang et al. | Rabi antenna using microstrip add-drop multiplexer for electron warp speed investigation | |
EP3971638A1 (en) | Method for generating heralded single-photons | |
US9158069B2 (en) | Charge-discharge electro-optical microring modulator | |
Jackson et al. | Fiber-optic delay-line signal processors | |
US6888982B2 (en) | Recursive optical delay line filter with neutralization | |
US10707837B2 (en) | Laser frequency chirping structures, methods, and applications | |
JP2002023211A (en) | Time compensating architecture controlling timing of optical signal | |
RU2530189C1 (en) | Method for optical amplification of laser radiation | |
RU2153695C2 (en) | Method for change-over, control, amplification and modulation of optical radiations in square-nonlinear tunnel-coupled light pipes (modifications) | |
US9281809B1 (en) | Nonlinear transmission line extraction systems | |
RU2809931C1 (en) | Factorization device based on wave logic element | |
Morita et al. | Propagation of phase nonanalytical points in fast-and slow-light media | |
Savochkin et al. | Localized waves in annular system of tunnel-coupled waveguides with defects | |
Deck-Léger et al. | Well-posedness of Scattering Problems at Luminal Space-Time Interfaces |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160405 |