SU1246754A1 - Способ переключени оптического излучени - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, включающий направлег ние пучков этого излучени  по двум каналам под заданным углом 9 друг к другу и отклонение их в направлени х, расход щихс  под углом, равным углу 0, путем воздействи  на оба пучка в области их пересечени  объемной акустической волной, направленной под углом Брэгга к первоначальным направле-. ни м этих пучков, отличающийс  тем, что, с целью уменьше-' ни  перекрестных помех ме оду каналами, направл ют указанную объемную акустическую волну под углом 45 к первоначальной плоскости распространени  пучков с частотой f, выбираемой из соотношени f = -1- е -^- . ^?1.где 'Л - длина волны оптического излучени  в этой среде; V - скорость объемной акустической в'олны в этой среде, и переключают оптическое излучение йэ одного канала в другой путем изменени  направлени  распространени  oбъeмJ^oй акустической волны на 90 относительно первоначального в плоскости, перпендикул рной биссектрисе угла 9.с 9(Л

Description

12 Изобретение относитс  к способу переключени  оптического излучени , распростран ющегос  в двух каналах, в частности волоконно-оптических, пу тем акустооптического взаимодействи  света с акустической волной и может быть использовано в оптоволоконных коммутационных системах, мультиплексорах , в системах обработки информации и т. п. Целью изобретени   вл етс  уменьшение перекрестных помех между каналами . На фиг.1 показана схема акустооптического взаимодействи , на которой основан способ; на фиг.2 - устройство дл  осуществлени  предложенного способа, вариант исполнени . Дв1а пучка оптического излучени  1 и 2, распростран ющихс  в двух , направл ют под заданным углом S друг к другу. В области А, где они пересекаютс , на оба пучка 1 и 2 воз действуют объемной акустической волной направленной вдоль пр мой 3, лежащей в плоскости 4, перпендикул рной биссек трисе Б угла 9 и образующей с направ лени ми распространени  пучков излучени  1 и 2 угол Брэгга, а с плоскостью 5, в которой распростран ютс  эти пучки 1 и 2, --угол 45. Частоту f объемной акустической волны выбирают в соответствии с вьфажением f -142 где Ti - длина волны оптического излу чени  в этой среде; V - скорость .объемной акустической волны в этой среде. В результате акустооптического взаимодействи  оба пучка оптического излучени  претерпевают дифракцию. При выбранных направлении и частоте ч)бъемной акустической волны дифрагированные пучки излучени  распростран ютс  в направлени х 6 и 7, лежащих и плоскости 8, перпендикул рной перноначальной плоскости 5 распространени  пучков 1 и 2 и расход щихс  под углом 6, который имеет общую (биссектрису ББ с углом; 9 , лежащим в плоскости 5. При этом дифрагированна  часть пучка 1 распростран етс  в направлении 6, а дифрагированна  асть пучка 2 - в направлении 7. Это легко проследить если учесть, что волновые векторы падающего излучени  42 продифрагированного излучени  и акустической волны должны лежать в одной плоскости. Дл  взаимного переключени  оптического излучени  из одного канала в другой направление распространени  объемной акустической волны измен ют , а именно направл ют ее вдоль пр мой 9, расположенной под углом 90 к пр мой 3, котора  соответствует первоначальному направлению ее распространени  и лежащей в плоскости Д. При этом дифрагированна  часть пучка 1 будет распростран ть- с  в направлении 7, а дифрагированна  часть пучка 2 - в направлении 6. Таким образом, поочередно измен   направление распространени  объемной акустической волны из направлени  3 в направление 9 и обратно, можно переключать оптическое излучение из любого входного канала, соответствующего пучку 1 или 2, в любой выходной канал, соответствующий пучку 6 или 7, при этом переключаетс  . излучение и в другой паре каналов. Способ реализован с помощью устройства , показанного на фиг.2. Оно содержит акустооптическую среду 10 с двум  преобразовател ми 11 и 12 объемных акустических волн, два входных 13 и 14 и два выходных 15 и 16 оптических канала, расположенные по разные стороны от акустооптической ср&ды 10 в двух взаимно перпендикул рных плоскост х, лини  пересечени  ББ которых  вл етс  оптической осью устройства, два зеркала 17 и 18 и два зеркала 19 и 20, установленных со стороны входных 13 и 14 и выходных 15 и 16 оптических каналов соответственно с возможностью их угловой юстировки. Точки пересечений оптических осей входных каналов 13 и 14 с зеркалами Г/ и 18 размещены на пересекающихс  под углом 90 пр мых, лежащих в плоскости 21, перпендикул рной оптической оси ББ устройства. Аналогично точки пересечений оптичес-. ких осей выходных каналов 15 и 16 с зеркалами 19 и 20 размещены на пересекающихс  под углом 90° пр мых, лежащих в плоскости 22, перпендикул рной оптической оси ББ устройства. Преобразователи 11 и 12 объемных акустических волн размещены во взаимно перпендикул рных плоскост х, параллельных оптической оси устройства i

и направленных под 45° к плоскости, в которых расположены оптические каналы 13-16. Зеркала 17,18 и 19,20 могут быть выполнены фокусирующими. Оптические каналы 13 - 16 представл ют .собой многомодовые оптические световоды 23. Выход каждого световода 23 закреплен в юстировочном узле 24, содержащем фокусирующую линзу 25, котора  закреплена с возможностью перемещени  вдоль оптической оси световода . Линза настраиваетс  так, чтобы шейка пучка оптического излучени  приходилась на середину акустооптической среды 10..

Пучки оптического излучени , выход щие из световодов 23 входных оптических каналов 13 и 14, формируют линзами 25 и направл ют на зеркала 19 и 20 соответственно. С помощью этих зеркал оба пучка оптического излучени  направл ют в центр акустооптической среды 10 под углом 0 друг к другу , в которой возбуждают объемную

акустическую волну с помощью преобразовател  1 1, распростран ющуюс  под

углом Брэгга к пучкам излучени . Частоту f акустической волны выбирают в соответствии с указанной формулой. Оба пучка излучени , попада  в среду 10, испытывают акустооптическое взаимодействие (дифракци  Брэгга). Продифрагированный пучок, соответствую ,щий входному оптическому каналу 13, попадаетна зеркало 17, с помощью которого его направл ют на линзу 15 выходного канала 15. Аналогично этому продифрагированный пучок, соответствующий входному оптическому каналу 14, попадает на зеркало 18, с помощью которого его направл ют на линзу 25 выходного канала 16. Дл  переключени  излучени  из канала 13 в канал 16, а из канала 14 в канал 15 ; объемную сдвиговую акустическую волну возбуждают преобразователем 12.

13 k Фиг.2 « .« К 13