RU2785205C1

RU2785205C1 - Оптический генератор импульсов

Info

Publication number: RU2785205C1
Application number: RU2022103530A
Authority: RU
Inventors: Сергей Викторович Соколов; Владислав Валерьевич Каменский
Original assignee: "Московский технический университет связи и информатики" (МТУСИ)
Filing date: 2022-02-11
Publication date: 2022-12-05

Abstract

Изобретение относится к средствам оптической импульсной техники и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации и оптических вычислительных машинах в качестве источника тактовых импульсов. В устройство введены оптический объединитель, оптический усилитель и оптический фазовый модулятор, выход источника когерентного излучения подключен к входу первого ответвления оптического объединителя, выход которого подключен к входу оптического Y-разветвителя, выход первого оптического разветвления которого является выходом устройства, а выход второго оптического разветвления подключен к входу оптического усилителя, выход которого подключен к входу оптического фазового модулятора, выход которого подключен к входу второго оптического ответвления оптического объединителя. Техническим результатом является упрощение конструкции устройства. 1 ил.

Description

Изобретение относится к средствам оптической импульсной техники и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации и оптических вычислительных машинах в качестве источника тактовых импульсов.

Известны оптические генераторы импульсов, построенные на основе управляемых волноводных переключателей [Семенов А.С., Смирнов В.Л., Шмалько А.В. Интегральная оптика для систем передачи и обработки информации / M.: Радио и связь, 1990. - 224 с.]. Недостатком данных оптических генераторов импульсов является использование электронных схем управления коммутацией волноводов, что не позволяет достичь быстродействия, характерного для чисто оптических переключающих устройств (потенциально равного 10^-12 с).

Наиболее близким по техническому исполнению к заявленному устройству является оптический мультивибратор, состоящий из оптических волноводов, оптических разветвителей и оптических бистабильных элементов [Патент №2050017, Россия, 1995. Оптический мультивибратор / Соколов С.В.].

Существенные признаки прототипа, общие с заявляемым устройством, - источник когерентного излучения и оптический разветвитель.

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, сложность технологии изготовления и регулировки параметров импульсных последовательностей.

Техническим результатом является упрощение конструкции устройства.

Технический результат достигается тем, что в устройство введены оптический объединитель, оптический усилитель и оптический фазовый модулятор, выход источника когерентного излучения подключен ко входу первого ответвления оптического объединителя, выход которого подключен ко входу оптического Y-разветвителя, выход первого оптического разветвления которого является выходом устройства, а выход второго оптического разветвления подключен ко входу оптического усилителя, выход которого подключен ко входу оптического фазового модулятора, выход которого подключен ко входу второго оптического ответвления оптического объединителя.

На фиг. 1 представлена функциональная схема оптического генератора импульсов.

Оптический генератор импульсов (далее «устройство») состоит из источника когерентного излучения 1, оптического объединителя 2, оптического Y-разветвителя 3, оптического усилителя 4 и оптического фазового модулятора 5. Выход источника когерентного излучения 1 подключен ко входу первого ответвления оптического объединителя 2. Выход оптического объединителя 2 подключен ко входу оптического Y-разветвителя 3, выход первого оптического разветвления которого является выходом устройства, а выход второго оптического разветвления подключен ко входу оптического усилителя 4. Выход оптического усилителя 4 подключен ко входу оптического фазового модулятора 5, выход которого подключен ко входу второго оптического ответвления оптического объединителя 2.

Устройство работает следующим образом.

С выхода источника когерентного излучения 1 на вход первого ответвления оптического объединителя 2 поступает постоянный когерентный оптический сигнал с амплитудой 1 усл(овная) ед(иница). С выхода оптического объединителя 2 данный оптический сигнал поступает на вход оптического Y-разветвителя 3, где разветвляется на два: с выхода первого оптического разветвления оптического Y-разветвителя 3 оптический сигнал с амплитудой 0.5 усл. ед. поступает на выход устройства, с выхода второго оптического разветвления оптического Y-разветвителя 3 оптический сигнал с амплитудой 0.5 усл. ед. поступает на вход оптического усилителя 4 с коэффициентом усиления, равным 2. С выхода оптического усилителя 4 оптический сигнал с амплитудой 1 усл. ед. поступает на вход оптического фазового модулятора 5, обеспечивающего сдвиг фазы на 180°. С выхода оптического фазового модулятора 5 сдвинутый по фазе оптический сигнал с амплитудой 1 усл. ед. поступает на вход второго ответвления оптического объединителя 2, где суммируется с постоянным оптическим сигналом с амплитудой 1 усл. ед. от источника когерентного излучения 1, формируя на выходе оптического объединителя 2 и далее - на выходе устройства, нулевой сигнал. Данный нулевой сигнал по цепи обратной связи «второе оптическое разветвление оптического Y-разветвителя 3 - оптический усилитель 4 - оптический фазовый модулятор 5 - второе ответвление оптического объединителя 2» поступает на вход второго ответвления оптического объединителя 2, где суммируясь с постоянным оптическим сигналом с амплитудой 1 усл. ед. от источника когерентного излучения 1, формирует на выходе оптического объединителя 2 оптический сигнал с амплитудой 1 усл. ед., а на выходе устройства - оптический сигнал с амплитудой 0.5 усл. ед. Последующее прохождение оптического сигнала по цепи обратной связи «второе оптическое разветвление оптического Y-разветвителя 3 - оптический усилитель 4 - оптический фазовый модулятор 5 - второе ответвление оптического объединителя 2» аналогично вышеизложенному, в результате чего на выходе устройства формируется последовательность оптических импульсов с амплитудой 0.5 усл. ед. и периодом, определяемым временем задержки оптического сигнала в тракте «второе оптическое разветвление оптического Y-разветвителя 3 - оптический усилитель 4 - оптический фазовый модулятор 5 - второе ответвление оптического объединителя 2».

Простота технической реализации данного оптического генератора импульсов и возможность формирования оптических импульсов с высокой частотой обеспечивают возможность его эффективного применения в перспективных оптических устройствах обработки информации.

Claims

Оптический генератор импульсов, содержащий источник когерентного излучения и оптический Y-разветвитель, отличающийся тем, что в него введены оптический объединитель, оптический усилитель и оптический фазовый модулятор, выход источника когерентного излучения подключен к входу первого ответвления оптического объединителя, выход которого подключен к входу оптического Y-разветвителя, выход первого оптического разветвления которого является выходом устройства, а выход второго оптического разветвления подключен к входу оптического усилителя, выход которого подключен к входу оптического фазового модулятора, выход которого подключен к входу второго оптического ответвления оптического объединителя.