ОПТИЧЕСКИЙ МУЛЬТИВИБРАТОР Российский патент 1997 года по МПК G02F3/02 

Изобретение относится к оптической цифровой технике и может быть использовано при построении оптических вычислительных машин.

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

Наиболее близким по техническому исполнению к предлагаемому устройству является оптически связанная волноводная пара [Акаев А.А. Майоров С.А. Оптические метода обработки информации. М. ВШ, 1988. рис. 5.2, с. 131] Недостатком такой оптической схемы является отсутствие возможности работы в режиме генерации оптических импульсов с заданной частотой.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи уменьшения времени переключения ОМ из одного устойчивого состояния в другое, что обеспечивает возможность формирования оптических импульсов с частотой, потенциально возможной для оптических устройств.

Сущность изобретения заключается в том, что в оптическом мультивибраторе, содержащем волноводную пару, включающую оптически связанные первое и второе ответвления, второе ответвление снабжено дополнительным ответвлением, длина которого не меньше длины участка второго ответвления, оптически связанного с первым ответвлением, при этом вход дополнительного ответвления с выходом данного участка, а выход подключен к его входу, вход первого ответвления является входом питания, вход второго входом запуска, а выходы первого и второго ответвлений являются выходами устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведена функциональная схема ОМ.

ОМ содержит два оптически связанных между собой (на участке S) волноводных ответвления 1 и 2.

Вход ответвления 1 является входом питания ОМ, вход ответвления 2, содержащего на участке S кольцевое ответвление 2₁ (с другими ответвлениями оптически не связанное), является входом запуска устройства. Выходы ответвлений 1, 2 являются выходами ОМ для двух сдвинутых относительно друг друга последовательностей оптических импульсов.

Устройство работает следующим образом. На вход ответвления 1, оптически связанного с ответвлением 2, в течение всего времени работы устройства подается постоянный световой поток интенсивности 1 (величина 1 выбирается из условия обеспечения возможности переключения светового потока из 1 в оптически связанное с ним ответвление 2 при подаче в последнее управляющего сигнала соответствующей интенсивности U<1).

В начальный момент работы мультивибратора на вход ответвления 2 поступает стартовый оптический импульсный сигнал интенсивности u, который приводит к перебросу излучения из ответвления 1 в ответвление 2 на оптически связанном участке S. При этом для обеспечения работы устройства длина участка S ответвления 2 (также как и кольцевое ответвление 2₁) должна быть больше длины участка ответвления, занятого распространяющимся по нему импульсом U (в ≳ 2 раза). В этом случае участок переключения излучения из 1 смещается по мере перемещения импульса U по участку S ответвления 2, и когда импульс U поступает в ответвление 2₁, уменьшаясь при этом по интенсивности вдвое (в сумме из 1 переключенным из 1 сигналом интенсивности 1), переброс излучения из 1 прекращается. Далее оптический сигнал интенсивности проходя по кольцевому ответвлению 2₁ и уменьшаясь при этом до уровня U (за счет постановки соответствующего транспаранта или выбора коэффициента затухания ответвления 2₁), вновь поступает в ответвление 2. Работа мультивибратора повторяется аналогично вышеизложденному на выходах ответвлений 1, 2 формируются сдвинутые друг относительно друга последовательности оптических импульсов, период которых определяется, во-первых, длительностью стартового импульса, а, во-вторых, длиной участка S и ответвления 2₁.

Использование: изобретение относится к оптической цифровой технике и может быть использовано при построении оптических вычислительных машин. Сущность изобретения состоит в том, что в оптической связанной волноводной паре второе ответвление содержит кольцевое ответвление, вход первого ответвления является входом питания, вход второго - входом запуска, а входы обоих ответвлений являются выходами устройства. 1 ил.

Оптический мультивибратор, содержащий волноводную пару, включающую оптически связанные первое и второе ответвления, отличающийся тем, что второе ответвление снабжено дополнительным ответвлением, длина которого не меньше длины участка второго ответвления, оптически связанного с первым ответвлением, при этом вход дополнительного ответвления соединен с выходом данного участка, а выход подключен к его входу, вход первого ответвления является входом питания, вход второго входом запуска, а выходы первого и второго ответвлений являются выходами устройства.