Оптичний керований розгалужувач

Оптичний керований розгалужувач, що включає два світловоди, блок поділу оптичного пучка, систему електродів, джерело напруги, з єднане через електроди з блоком поділу оптичного пучка, жорстко скріпленого зі світловодами, який відрізняється тим, що містить послідовно розташовані короткохвильовий лазер, змінну діафрагму, біпризму, блок поділу оптичного сигналу виконаний у вигляді фоторефрактивного кристала, а світловоди виконані у вигляді оптичних волокон Винахід відноситься до області оптичних розгаиужувачів сигналу для волоконно-оптичних мереж Відомий ВОЛОКОННО-ОПТНЧНИЙ розгалуджувач [Патент України 22572 А МПК7 G02B 6/125, Бюл № 3, 1998], що містить два плоских світловода, які зв'язані оптично один з одним через бічну поверхню, і виконані у виді направляючих шарів напівпровідника, убудовані в напівпровідникову інтегральну структуру, виконану у виді сформованої на поверхні одного з пліч хвилеводу матриці р-і-п ДІОДІВ, систему електродів, що мають контакт ер и П областями матриці і электрически з'єднані з джерелом КВЧ напруги Недоліком прототипу є неможливість керування модовой структурою у вихідних каналах розгалужувача і коефіцієнтом розгалуження потужності сигналу в каналах В основу винаходжу поставлена задача створити оптичний розгалужувач з керованим розподілом поля і керованим коефіцієнтом розгалуження потужності сигналу у вихідних канапах Поставлена задача вирішується тим, що оптичний розгалужував, що керується, містить два світловода, блок поділу оптичного пучка, систему електродів, джерело напруги, з'єднаний через електрода з блоком поділу оптичного пучка, жорстко скріпленого зі світловодами, ВІДПОВІДНО ДО винаходу, містить послідовно розташовані короткохвильовий лазер, змінну діафрагму, біпризму, блок поділу оптичного сигналу виконаний у виді фоторефрактивного кристала, а світловоди виконані у виді оптичних волокон Розгалужувач забезпечує керування розподі лом поля і коефіцієнтом розтапршння потужності сигналу вихідних каналах На фіг 1 приведена схема оптичного розгалгужувача 1 - короткохвильовий лазер, 2 -змінна діафрагма, 3 - біпризма, 4 - фоторефрактивний кристал, 5 - два оптичних волокна, 6 -електроди, 7 високовольтне джерело, з'єднане через електроди 6 з фоторефрактивним кристалом 4 Принцип дії пропонованого оптичного розгалужувача, що керується, заснован на формуванні у фоторефрактивному кристалі двох об'ємних хвилановодннх каналів із профілями показника переломлення 1/ch2(r/a) (світлий просторовий солітон) або exp-r2/a2)th2(r/a) (темний просторовий солітон) (де а - радіус хвилеводного каналу) при напрямку на кристал лазерного короткохвильового випромінювання через змінну діафрагму, біпризму і виведенні розділеного сигналу через волокна, які приклеєні до вихідного торця кристала Керування модовой структурою довгохвильового сигналу, яким збуджується розгалужувач, що керується, а також коефіцієнтом розподілу потужності сигналу по вихідних каналах здійснюється за допомогою керування напругою, прикладеної до електродів, При цьому діаметр хвилеводних каналів, що формуються у фоторефрактивну кристалі в результаті нелінійних ефектів, змінюється - канали зближаються або віддаляються друг від друга, що приводить як до зміни модового складу сигналу, так і до зміни умов тунеліровання випромінювання між каналами Змінна діафрагма формує поперечний розподіл поля короткохвильового випромінювання для того, щоб у кристалі виникли хвилеводні канали з профілем показника переломлення (О о> (О ю 2 2 2 2 1/ch (r/a) або exp-r /a )th (r/a) Оптичний розгалуджувач, що керується, працює таким чином Короткохвильове випромінювання лазера 1 проходить через змінну діафрагму 2 Діафрагма 2 формує поперечний розподіл світлового поля лазерного -пучка, у виді світлого або темного просторового солітона, що падає на біпризму 3, Після проходження біпризми 3 лазерний пучок роздвоюється і направляється на фоторефрактивний кристал 4 На електроди 6, приклеєні до кристала 4 нормально до оптичної осі кристала за допомогою срібної пасти, подається керуюча напруга У результаті нелінійного ефекту самофокусування в кристалі 4 формуються два хвилеводних канапи з заданими профілями, для яких відсутня поперечна зміна діаметра на довжині кристала в результаті нелінійної компенсації дифракції, До вихідного торця кристала 4 в області хвилеводних каналів приклеюються оптичним клеєм з показником переломлення, що має проміжне значення між показниками переломлення кристала і серцевини волокон (на довжині хвилі короткохвильового лазера), два оптичних волокна 5 Модовий склад поля у волокнах 5 і коефіцієнт розгалуження потужності сигналу по каналах керуєть \Л v 3 4 56916 ся за допомогою зміни напруги на електродах 6 Сформовані в кристалі 4 хвилеводні канали збуджуються сигнальним довгохвильовим випромінюванням, що подається на вхідний торець кристала 4 Як приклад формування хвилеводного канату у фоторефрактивном кристалі можна привести наступні експериментальні дані, у кристалі ВаСа3 ТЮз з розмірами 5 х 5 х 5мм випромінювання лазера з довжиною хвилі 532нм і з інтенсивністю 2 порядку 30мвт/см формувало хвилеводний канал з діаметром близько 11мкм при напруженості зовнішнього поля пораджу 7кВ/см і при його зменшенні до 4кВ/см діаметр каналу збільшується до 25мкм [JXu, VShandarov, M Wesner, D Kip Observation of Two-DimensionaJ Spatial Sohons in IronDopped Barium-Calcium Titanate Crystals//Phys StatSol (a)5189, No 1 R4-R5 (2002)], Оптичний розгалужував, що керується, дозволяє розгалужувати довгохвильової сигнал, подаваний на вхідний торець фоторефрактивного кристала в область формування одного або двох хвиле видних каналів, що виникають при напрямку на кристал через біпризму випромінювання короткохвильового лазера 6 7 Фіг. Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24