Оптический генератор импульсов
OPTICAL PULSE GENERATOR

Изобретение относится к средствам оптической импульсной техники и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации и оптических вычислительных машинах в качестве источника тактовых импульсов.
-12
Известны оптические генераторы импульсов, построенные на основе управляемых волноводных переключателей [Семенов А.С., Смирнов В.Л., Шмалько А.В. Интегральная оптика для систем передачи и обработки информации / M.: Радио и связь, 1990. - 224 с.]. Недостатком данных оптических генераторов импульсов является использование электронных схем управления коммутацией волноводов, что не позволяет достичь быстродействия, характерного для чисто оптических переключающих устройств (потенциально равного 10 с).
Наиболее близким по техническому исполнению к заявленному устройству является оптический мультивибратор, состоящий из оптических волноводов, оптических разветвителей и оптических бистабильных элементов [Патент №2050017, Россия, 1995. Оптический мультивибратор / Соколов С.В.].
Существенные признаки прототипа, общие с заявляемым устройством, - источник когерентного излучения и оптический разветвитель.
Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, сложность технологии изготовления и регулировки параметров импульсных последовательностей.
Техническим результатом является упрощение конструкции устройства.
Технический результат достигается тем, что в устройство введены оптический объединитель, оптический усилитель и оптический фазовый модулятор, выход источника когерентного излучения подключен ко входу первого ответвления оптического объединителя, выход которого подключен ко входу оптического Y-разветвителя, выход первого оптического разветвления которого является выходом устройства, а выход второго оптического разветвления подключен ко входу оптического усилителя, выход которого подключен ко входу оптического фазового модулятора, выход которого подключен ко входу второго оптического ответвления оптического объединителя.
На фиг. 1 представлена функциональная схема оптического генератора импульсов.
Оптический генератор импульсов (далее «устройство») состоит из источника когерентного излучения 1, оптического объединителя 2, оптического Y-разветвителя 3, оптического усилителя 4 и оптического фазового модулятора 5. Выход источника когерентного излучения 1 подключен ко входу первого ответвления оптического объединителя 2. Выход оптического объединителя 2 подключен ко входу оптического Y-разветвителя 3, выход первого оптического разветвления которого является выходом устройства, а выход второго оптического разветвления подключен ко входу оптического усилителя 4. Выход оптического усилителя 4 подключен ко входу оптического фазового модулятора 5, выход которого подключен ко входу второго оптического ответвления оптического объединителя 2.
Устройство работает следующим образом.
С выхода источника когерентного излучения 1 на вход первого ответвления оптического объединителя 2 поступает постоянный когерентный оптический сигнал с амплитудой 1 усл(овная) ед(иница). С выхода оптического объединителя 2 данный оптический сигнал поступает на вход оптического Y-разветвителя 3, где разветвляется на два: с выхода первого оптического разветвления оптического Y-разветвителя 3 оптический сигнал с амплитудой 0.5 усл. ед. поступает на выход устройства, с выхода второго оптического разветвления оптического Y-разветвителя 3 оптический сигнал с амплитудой 0.5 усл. ед. поступает на вход оптического усилителя 4 с коэффициентом усиления, равным 2. С выхода оптического усилителя 4 оптический сигнал с амплитудой 1 усл. ед. поступает на вход оптического фазового модулятора 5, обеспечивающего сдвиг фазы на 180°. С выхода оптического фазового модулятора 5 сдвинутый по фазе оптический сигнал с амплитудой 1 усл. ед. поступает на вход второго ответвления оптического объединителя 2, где суммируется с постоянным оптическим сигналом с амплитудой 1 усл. ед. от источника когерентного излучения 1, формируя на выходе оптического объединителя 2 и далее - на выходе устройства, нулевой сигнал. Данный нулевой сигнал по цепи обратной связи «второе оптическое разветвление оптического Y-разветвителя 3 - оптический усилитель 4 - оптический фазовый модулятор 5 - второе ответвление оптического объединителя 2» поступает на вход второго ответвления оптического объединителя 2, где суммируясь с постоянным оптическим сигналом с амплитудой 1 усл. ед. от источника когерентного излучения 1, формирует на выходе оптического объединителя 2 оптический сигнал с амплитудой 1 усл. ед., а на выходе устройства - оптический сигнал с амплитудой 0.5 усл. ед. Последующее прохождение оптического сигнала по цепи обратной связи «второе оптическое разветвление оптического Y-разветвителя 3 - оптический усилитель 4 - оптический фазовый модулятор 5 - второе ответвление оптического объединителя 2» аналогично вышеизложенному, в результате чего на выходе устройства формируется последовательность оптических импульсов с амплитудой 0.5 усл. ед. и периодом, определяемым временем задержки оптического сигнала в тракте «второе оптическое разветвление оптического Y-разветвителя 3 - оптический усилитель 4 - оптический фазовый модулятор 5 - второе ответвление оптического объединителя 2».
Простота технической реализации данного оптического генератора импульсов и возможность формирования оптических импульсов с высокой частотой обеспечивают возможность его эффективного применения в перспективных оптических устройствах обработки информации.