Оптический коммутатор Советский патент 1984 года по МПК G02F3/00 

2. Коммутатор по п,1, отличающийся тем, что, с целью повышения контраста изображения, оптически управляеггый транспарант выполнен в виде махшитооптического транспарант а, полосовыми ячейками которого являются участки магнитоодноосной пластины, выделенные параллельными управляющими шинами, а управляющая маска выполнена в виде последовательно расположенных анализатора,, магнитооптической пластины с управляющими токовыми шинами и поля ризатора, причем полосовые участки магнитоодноосной пластины управляемого транспаранта и ячейки управляющей маски расположены в местах пересечения проекций источников и приемников излучения на ее плоскость.

Изобретение относштся к оптическим устройствам и может быть испольЗОЕано в качестве коммутатора информационных каналов в однородных вычиглительно-моделирующих структурах, а также при построении оптических линий связи и передг чи информации.

Извесозна схема переключения оптических информационнЕдх каналов, содер жащая источники излучения, оптическую отклоняющую сис-ему, которая управляется дискретным способо.м, и приемники излучения,- Оптическая отклоняющая система представляет.собой матрицу световых дефлекторов, число которых равно количеству входных информационных сигналов. Световой дефлектор способен отклонять световой поток в любом направлении, которое задается при записи з дефлектор соотЕетствующей голограмме- l,.

Однако известное устройство не позволяет осуществить передачу светового потока от ОДНО1о источника излучения на несколько приемников излучения, т.е. невозможно мультиплексирование оптических информационных канлов , посколькуЪветовой дефлектор не может одновременно отклонять светово поток в нескольких направлениях.

Наиболее близким к предлагаемому является оптический ком1 лутатор, содержащий последовательно расположенные источник излучения, управляющую маску с модулирующими ячейками и приемники излучения. Управляющая ,маска, пропускает или блокирует требуемые световые потоки, что позволяет решить задачу коммутации произвольно задаваемых, в том числе и пересекающихся подмножеств оптических информационных каналов 2J .

Недостатком указанного устройства, является невысокая точность и надежность функционирования, так как при большом количестве оптических связей между приемниками и источниками излучения возможна потери передаваемой информации.

Цель из обре тел-: л я - повьтшек-ие точности и надежности гсоммутатора, а также повышение контраста изоб;;анзния .

Поставленная м.ель достигается тем, что в оптическом коммутаторе, содержащем последовательно расположенные источник излучения, управлятощую маску с модулирующими ячей;;аг;и и приемники излучения, л,опо-пнительно введен оптически управляемый транспарант с полосовыми ячейками, а п,-;иемники излучения выполнею:: : виде полоссвых светочувствительных элементов, расположенных перпендикулярно полосовым ячейкам управляемого трансп.:эа;гл

При этом оптически управлле ьгй транспарант выполнен в виде магнитооптического транспаранта, полосовыми ячейками которого являтатся учас1ки магнитоодноосной пластины, выделенные параллельныг-1И управляющими шинами, а управляющая маска выполнена в виде последовательно расположенных ана-гшзатора, магниюоптичесК0Й пластины с управляющими токовыми шинами и поляризатора, причем полосовые участки магнитоодноосной пластины управляемого транспаранта иячейки управляющей маскк расположены в местах пересечения проекций источников и п pi: е мни ком излучения на ее плоскость.

Иа чертеже приведена функ),иопаль ная схема предлагаемсго ког-л.мутатора.

KoiviMyTaTop содержит магнктоодноосную пластину 1 с систег.юй 1араллелных токовых петель шин) 2, магнитооптический з/правляе1--1Ый транспарант 3 с формирующей токовой системой 4, поляризатор 5, анализатор б, приеники 7 излучения, линейно поляризованный световой поток 8, полосовые ячейки 9-11 управляемого тр-анспаранта 3, полосовые элементы 12-14 прием НИКОВ - 7 излучения.

Магнитоодноосная пластина 1 пред ставляет собой пластин;,- моно)сристалла ортоферрита или В} - содержащую гранатовую пленку с низкой коэрцитивностыо. При поступлении.токового импульса (двоичного информационного сигнала) в петлю системы параллельных токовых петель 2в пределах этой петли под влиянием локального магнитного поля в магнитоодноосной пластине 1 образуется полосовой домен, который благодаря эффекту Фарадея вращает Ьлоскость поляризации поляризованного излучения 8 или на угол + tio часовой стрелке) или на угол -8( (против- часовой стрелки) в зависимости от направления намагничен1ЮСТИ в полосовом домене, гдеQ удельное фарадеевское вращение магнитоодноосной пластины 1, d - толщина пластины. Будем считать, что образование полосового домена, вращающего плоскость поляризации на угол- -ба соответствует двоичному информационному сигналу 1, а образование полосового домена, вращающево плоскость поляризации на угол - б cJ-, двоичному информационному сигналу О. Поляризатор 5 установлен таким образом, чтобы полностью погасить излучение с плоскостью поляризации, повернутой относительно плоскости поляризации исходного излучения светового потока 8 на угол - 6(j , и пропустить излучение с плоскостью поляризации, повернутой относительно плоскости поляриза ции исходного излучения светового поток.а 8 на угол + 9( . Таким образом, на выходе анализа тора 5 образуются полоски света в тех местах, где на магнитоодноосной пластине 1 сформирован полосово домен, соответствующий двоичному информационному сигналу 1,. Магнит оптический управляемый транспарант 3представляет собой пластину монокристалла ортоферрита- или - соде жащую гранатовую пленку с повышенно коэрцитивностью, с которой сопряжена формирующая схема 4, состоящая из двух систем параллельных токовых проводников, причем взаимоперпендикулярные проводники разделены слоем прозрачного диэлектрика. Форм рующая схема 4 позволяет создавать в плоскости управляющего транспаран та 3 прямые и обратные домены, обла дающие противоположно направленными векторами намагниченности, в зависимости от направления тока в прово никах. Прямые и о.братные домены устойчиво сохраняются после окончани .воздействия токовых импульсов. Для получения прямого домена в ячейке С-1, например, необходимо подать в петли С и 1.токовые импульсы так величины, чтобы величина магнитног поля была ниже порогового поля переключения во всех участках петель, кроме С-1, где и произойдет.переключение намагниченности. Для получения обратного домена нужно изменить направление тока в проводниках на обратное.. Прямые домены благодаря эффекту Фарадея поворачивают плоскость поляризации проходящего поляризованного излучения на угол + вс}, а обратные домены на угол 9{j . Анализатор 6 установлен таким образом, чтобы полностью гасить излучение, прошедшее через обратный домен и пропускать излучение, прошедшее через прямой домен. Таким образом, на выходе анализатора 6 излучение от полосок света, образовавшихся после поляризатора 5, присутствует только в тех местах, где на управляемом транспаранте 3 сформированы прямые домены. Устройство работает следующим образом. Пеобходимо передать двоичный информационный сигнал 1, поступающий в петлю, а параллельных токовых петель 2 магнитоодноосной пластины 1, на приемники излучения в виде полосовых элементов 13 и 14. Для этого необходимо путем подачи токовых импульсов в петли полосовых ячеек С,Е и 1 формирующей токовсэй системы 4 создать прямые домены в ячейках С-1 и Е-1 управляемого транспаранта 3 во всех ячейках которого первоначально формируются обратные домены. Поляризатор 5 и анализатор 6 пропускают на приемники 13 и 14 излучение, проходящее только через полосовой домен н петле а магнитоодноосной пластин; 1 и прямые домены в ячейках С-1 и Е-1 управляемого транспаранта 3. При поступлении в петлю а двоичного информационного сигнала 0 поляризатор 5 полностью гасит излучение, проходящее через образовавшийся в петле а полосовой домен и световые потоки на приемники 13 и 14 излучения не попадают. lia приемник 13 излучения также передается двоичный сигнал 1, поступающий в петлю в магнитоодноосной пластины 1. Для этого в ячейке С-3 управляемого транспаранта 3 необходимо сформировать прямой домен. Предлагаемый оптический коммутатор позволяет передавать один двоичный информационный сигнал на несколько приемников излучения и несколько двоичных информационных сигналов на один приемник излучения. Таким образом, одновременно выполняются операции мультиплексирования и объединения по ИЛИ информационных сигналов. Расположение поляризатора

$ 10658136

5 между магнитоодноосной пластиноймагнитоодноосной пластины 1, соот1 и управляемым транспарантом 3 иветствующей двоичному информационному

расположение анализатора 6 между уп-сигналу 1, и прямой домен магниторавляемшл транспарантом 3 и прием-оптического управляемого транспаранником 7 излучения позволяет обеспе-та 3, и тем самым повысить точность

чить пропускание излучения, прошед-- и надежность функционирования предлашего только через полосовой доменгаемого коммутатора.