Оптический демультиплексор Советский патент 1991 года по МПК G02B6/34 

Изобретение относится к оптической обработке информации и может быть использовано для построения параллельных оптических вычислительных машин.

Целью изобретения является увеличение числа размножаемых оптических сигналов.

На фиг. 1 показан оптический де- мультиплексор, вид спереди, вид сбоку и вид А , на фиг. 2 - схема, поясняющая его работу.

Оптический демультиплексор (фиг.1 содержит две защитные пластины 1 из материала с низким показателем преломления .между которыми расположены чередуюпиеся передающие оптически прозрачные слои 2 с высоким и низким покчзл телем преломления, причем к защитны пластинам примыкают слои с высоким показателем преломления. Образованньгй таким образом набор п планерных ВОЛНОРОДОВ выполнен в форме цилиндрического сегмента с углом 90 между плоскими гранями, одна из которых покрыта светопоглощающим слоем 3, а другая - светоотражающим слоем 4 .

К цилиндрической поверхности набора планерных волноводов со стороны расположения светопоглошающего слоя присоединена вогнутая цилиндрическая дифракционная решетка 5 шириной 1 1 .

Далее на расстояниях 1ги 1э к цилиндрической поверхности присое- лнены ичтичегкие вводы 6 и зьгоодь; 7. Буквами R и h обозначены соответственно paaHvc волновода и толщина набора волноводов

о оэ со со i

Набор планерных волноводов может быть изготовлен из двух сортов стеклянной фольги, отмеченных и перетянутых до необходимых размеров, после чего механически обработан. Соединение с защитными пластинами осуществляется, например, с помощью оптического клея.

Количество волокон в волоконно- оптических вводах и выводах определяется числом волноводов, которое может достичь v103, при толщине пла20 мм, 1, 6 мм,

мкм. При этом 12 7 мм, h 12 мм. Период решетки

20

25

30

ерных волноводов - О

15 мм;

0,4 мкм.

Радиус кривизны решетки 5 в два аза больше радиуса кривизны цилиндической поверхности набора волновоов R, являющегося радиусом круга оуланда. Решетка приклеивается к цилиндрической поверхности оптическим клеем, причем юстировка обеспечивается, например, с помощью микрометрических головок с пьезоэлектрическим приводом. Точное совмещение волоконных деталей с набором волноводов также достигается с помощью микрометрических головок.

Оптический демультиплексор работает следующим образом.

Исходный бинарный сигнал в объеме

ч

nL бит в виде светового потока широкого спектрального состава подается на вход демультиплексора через волоконно-оптические вводы 6. Световой пучок, вводимый через каждое оптическое волокно, распространяется в соответствующем волноводе. При этом после отражения зеркалом 4 (слоем) световой пучок дифрагируется отражательной вогнутой дифракционной решеткой 5 и разделяется на два световых потока - поток нулевого порядка, который поглощается све- топоглощающим слоем 3, и диспергированный световой поток, распространяющийся через зеркальный слой 4 в направлении волоконно-оптических выводов 7. За счет дисперсии (разложение в спектр) одного пучка света реализуется размножение сигнала в количестве п, поэтому диспергированный световой поток выводится через п выводных оптических волокон в воло- 55

35

40

45

50

0

5

0

5

0

5

5

0

5

0

конно-оптических выводах 7f Разложение входного пучка света показано сплошными и пунктирными линиями

(Фиг.3).

За счет линейности оптической схемы демультнплексор может реализовать также операцию объединения сигналов, для чего входные сигналы (п сигналов) подаются в волоконно-оптические выводы 7, а выходные сигналы снимаются с волоконно-оптических вводов 6.

Большое количество размножаемых оптических сигналов при малых размерах демультиплексора j и низком уровне шума, обусловленных особенностями его конструкции, позволяет использовать его в перспективных оптических вычислительных машинах.

Формула изобретения

Оптический демультиплексор, содержащий две защитные пластины из материала с низким показателем преломления и расположенный на одной защитной пластине оптически прозрачный слой с высоким показателем преломления, боковые поверхности пластин выполнены цилиндрической формы, вогнутую цилиндрическую дифракционную решетку, присоединенную к цилиндрической поверхности защитных пластин и волоконно-оптические вводы-выв.оды, отличающийся тем, что, с целью увеличения числа размножаемых оптических сигналов, он содержит набор чередующихся оптически прозрачных слоев с высоким и низким показателем преломления, расположенный между другой защитной пластиной и оптически прозрачным слоем, защит- . ные пластины и оптически прозрачные слои выполнены в форме цилиндрического сегмента с углом 90° между плоскими гранями, одна из которых покрыта светоотражающим слоем, а другая - светопоглощающим слоем, дифракционная решетка присоединена к цилиндрической поверхности оптически прозрачных слоев со стороны плоской грани, покрытой светопоглощающим слоем, а волоконно-оптические вводы-выводы присоединены к цилиндрической поверхности оптически прозрачных слоев.

X

i

N

Изобретение относится к области оптической обработки информации и может быть использовано для построения параллельных оптических вычислительных машин. Цель изобретения - увеличение количества размножаемых оптических сигналов. Положительный эффект достигается за счет введения между двумя защитными пластинами набора планарных волноводов, образованного чередующимися оптически прозрачными слоями с высоким и низким показателем преломления. Набор волноводов выполнен в форме цилиндрического сегмента с углом 40° между плоскими гранями, которые поьрнты соответственно светопоглотающими и светоотражающим слоями, а к цилиндрической поверхности набора присоединены вогнутая дифракционная решетка и оптические вводы-выводы. 2 ил.

Редактор ИДЧулла

Составитель С.Бабкин

Техред А.КравчукКорректор О.Шшле

Фиг. i //

Риг 2

,