Мультиплексор оптических сигналов с применением эффекта Керра Российский патент 2020 года по МПК G02F1/03 

Изобретение относится к технике оптической связи и может найти применение при разработке оборудования высокоскоростных солитонных систем передачи.

Недостатком известного устройства [1] является низкое быстродействие и высокая сложность.

Целью предлагаемого изобретения является повышение быстродействия направления одного из входных информационных световых потоков в выходной канал.

Техническим результатом является надежное направление с высоким быстродействием одного из входных световых потоков в выходной канал за счет переключающих устройств, которые изменяют плоскость поляризации под действием эффекта Керра.

Указанный технический результат достигается тем, что мультиплексор оптических сигналов с применением эффекта Керра выполнен в виде четырех входных поляризационных фильтров, после прохождения которых оптические лучи приобретают поляризацию и подвергается воздействию электрического поля в электрооптическом анизотропном веществе с двойным лучепреломлением для изменения поляризации волны. Далее, оптический луч поступает одновременно на выходные поляризационные фильтры, у которых вектор поляризации ортогонален относительно вектора поляризации входного поляризационного фильтра. При подаче переключающего электрического потенциала можно отклонить вектор поляризации оптического луча. В результате луч сможет пройти только через один выходной поляризационный фильтр.

Таким образом, можно организовать передачу информации из конкретного входного оптического сигнала на выход, осуществив мультиплексирование.

Тем самым, с высоким быстродействием будет осуществляться переключение с одного канала на другой, так как эффект Керра, практически безынерционен с быстродействием порядка 10^-10 с.

На фиг. 1 изображена схема мультиплексора оптических сигналов с применением эффекта Керра.

Работает устройство следующим образом. Входные информационные лучи L₁, L₂, L₃, L₄ приобретают поляризацию после прохождения через входные поляризационные фильтры 1, 2, 3, 4. Направление вектора поляризации у всех входных поляризационных фильтров должно быть одинаковым и оно должно быть ортогональным относительно выходных поляризационных фильтров 9, 10, 11, 12. В результате, оптические лучи, пройдя через входные поляризационные фильтры 1, 2, 3, 4, будут поляризованы таким образом, что они не смогут пройти через выходные поляризационные фильтры 9, 10, 11, 12. В электрооптическом анизотропном веществе 5, 6, 7, 8 при подаче электрического сигнала от схемы управления 17 на электроды вектор поляризации информационного луча отклоняется в соответствии с эффектом Керра. Схема управления 17 выполнена в виде обычного дешифратора с управляющими входными сигналами в виде двоичного кода по двухразрядной схеме x₁, x₂. Далее, оптические лучи L₁, L₂, L₃ поступают на светоделители 13, 14, 15 соответственно, а оптический луч L₄ на зеркало 16 для перенаправления в выходной оптический канал L. Таким образом, можно осуществить мультиплексирование оптических сигналов из выбранного канала.

При необходимости получения большего количества каналов мультиплексирования можно наращивать параллельно и последовательно представленный мультиплексор оптических сигналов на четыре входа для создания любой разветвленной схемы мультиплексирования.

Литература

1. Патент РФ №2620261. Передающее устройство волоконно-оптической солитонной системы передачи синхронных цифровых каналов / Удовиченко В.Н. Опуб. 24.05.2017. Бюл. №15.

Изобретение относится к технике оптической связи и может найти применение при разработке оборудования высокоскоростных солитонных систем передачи. Техническим результатом является надежное направление с высоким быстродействием одного из входных световых потоков в выходной канал за счет переключающих устройств, которые изменяют плоскость поляризации под действием эффекта Керра. Указанный технический результат достигается тем, что мультиплексор оптических сигналов с применением эффекта Керра выполнен в виде четырех входных поляризационных фильтров, после прохождения которых оптические лучи приобретают поляризацию и подвергается воздействию электрического поля в электрооптическом анизотропном веществе с двойным лучепреломлением для изменения поляризации волны. Далее оптический луч поступает одновременно на выходные поляризационные фильтры, у которых вектор поляризации ортогонален относительно вектора поляризации входного поляризационного фильтра. При подаче переключающего электрического потенциала можно отклонить вектор поляризации оптического луча. В результате луч сможет пройти только через один выходной поляризационный фильтр. 1 ил.

Мультиплексор оптических сигналов с применением эффекта Керра выполнен в виде схемы управления на цифровом четырехразрядном дешифраторе, отличающийся тем, что четыре оптических информационных луча одновременно проходят через четыре входных поляризационных фильтра с ортогональным расположением вектора поляризации относительно четырех выходных поляризационных фильтров с управлением в электрооптическом анизотропном веществе с двойным лучепреломлением с изменением поляризации волны в соответствии с эффектом Керра, с последующим мультиплексированием на трех светоделителях и зеркале.