Главная > Оптические вычисления
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

2.2. Принципы работы бистабильных устройств

Оптическая бистабильность требует применения нелинейных материалов и оптической обратной связи. В тех устройствах модуляции света, где используют изменение показателя преломления, применяют нелинейные оптические среды, имеющие показатель преломления, зависящий от интенсивности света. Обратная связь является или внешней (макроскопической), где нелинейная среда размещается внутри интерферометра (резонатора) Фабри — Перо, или внутренней (микроскопической), где оптически индуцируемые изменения в нелинейной среде непосредственно влияют на взаимодействие среды с падающим пучком света. Большая часть работ по оптическим переключениям до сих пор выполнялась на устройствах, где для получения бистабильности использовались изменения рефрактивных свойств материалов, а обратная связь осуществлялась с помощью внешнего резонатора Фабри — Перо. Примером реализации внутренней обратной связи является случай бистабильности, обусловленной возрастанием коэффициента поглощения. В устройствах типа СЭОУ (обсуждаемых ниже), хотя и используют рост коэффициента поглощения, но для воздействия на поглощение применяют извне подаваемое электрическое поле, так что здесь обратная связь является внешней. До сих пор все из наиболее перспективных устройств основывались на внешней обратной связи.

Резонатор Фабри — Перо состоит из двух частично отражающих зеркал; он пропускает свет только тогда, когда оптическая длина пути (физическое расстояние между зеркалами, умноженное на показатель преломления среды) равняется целому числу, умноженному на половину длины волны света. Следовательно, выходной сигнал резонатора Фабри — Перо

представляет собой серию острых максимумов пропускания, причем для каждого из пиков выполняется условие резонанса. Для работы в бистабильном режиме длину волны проходящего светового пучка вначале каким-либо способом отстраивают относительно максимума пропускания резонатора Фабри — Перо; коэффициент пропускания при этом является низким и устройство выключено. При увеличении интенсивности показатель преломления материала, заполняющего резонатор, изменяется, изменяя тем самым оптическую длину пути, и сдвигает пик пропускания, приводя к более точному совпадению длины волны максимума пропускания и длины волны лазера. Это в свою очередь увеличивает интенсивность света в резонаторе, которая далее изменяет показатель преломления, и т. д. Эта положительная обратная связь сохраняется до критической величины интенсивности, называемой интенсивностью включения. Затем эффект пропадает и устройство быстро переходит во включенное состояние. Дальнейшее увеличение интенсивности света не приводит к значительному изменению коэффициента пропускания. Если же интенсивность света снижать ниже интенсивности включения, коэффициент пропускания не

Рис. 2.1. Зависимости выходного сигнала от входного сигнала для нелинейного резонатора Фабри — Перо, демонстрирующего: а) оптическую бистабильность; б) пороговую зависимость.

уменьшится, а останется в «верхнем» состоянии. Это происходит потому, что вследствие свойства накопления поля в резонаторе Фабри — Перо интенсивность света внутри резонатора остается высокой. Устройство выключается, когда интенсивность уменьшается до значения, при котором интенсивность внутри резонатора становится ниже, чем требуется для поддержания устройства во включенном состоянии. На рис. 2.1, а показана характеристика пропускания света бистабильного резонатора Фабри — Перо. Гистерезисный характер кривой обусловлен процессом, описанным выше. При определенных условиях работы эту гистерезисную область можно исключить, и характеристика пропускания станет близкой к приведенной на рис. 2.1, б. Как будет показано дальше, для работы оптических вентильных устройств не требуется бистабильности, и достаточной является нелинейная характеристика, приведенная на рис. 2.1, б. То же самое переключающее поведение может быть получено при использовании двух световых пучков (рис. 2.2). Интенсивный лазерный пучок, называемый несущим пучком, изначально отстроен по длине волны относительно максимума коэффициента пропускания, что определяет выключенное

Рис. 2.2. Двухлучевое переключение в нелинейном бистабильном резонаторе Фабри — Перо.

состояние. Когда же приложен переключающий пучок с низкой интенсивностью, устройство включается и несущий пучок проходит через устройство. Переключающий пучок в этом случае содержит вводимую в устройство информацию.

1
Оглавление
email@scask.ru