Оптичний логічний елемент і

Оптичний логічний елемент І, що включає прозору діелектричну плівку з паралельними відбивними торцями, перпендикулярними поздовжній осі, який відрізняється тим, що містить вихідний плоский діелектричний хвилевід і два вхідних хвилеводи, що утворюють γ-подібний розгалужувач, прикріплені до торців плівки товщиною 4,97 мкм. (19) (21) u200705019 (22) 07.05.2007 (24) 25.10.2007 (72) ДЗЕДОЛІК ІГОР ВІКТОРОВИЧ, U A (73) ТАВРІЙСЬКИЙ НАЦІОН АЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. В.І. ВЕРН АДСЬКОГО, UA (56) 3 27194 середовища представляється у = 1 + 4pc 1(w) + 4pc 3I , e де c 1(w ) сприйнятливість середовища, c3 вигляді лінійна кубічна 2 сприйнятливість середовища, I~ E інтенсивність електромагнітного поля. Думаємо, що в плівці порушене електромагнітне поле таке, що електричне поле однорідне уздовж осі у і має тільки поперечний компонент E y = e y (x )exp (- i wt + ikz l z ) , а магнітне поле має два компоненти Bx = ck z Ey , w 4 нормалізованою товщиною 2.8 повинен бути закріплений на вихідному дзеркал резонатора, при цьому його поперечна вісь збігається з поперечною віссю дзеркала й проходить через крапку X =3.5 (Фіг. 2). Реєстрація інтенсивності поля виробляється за рівнем І = I(f1) + I(f2) ~ 0.5. Коли один із вхідних хвилеводів А або В збуджений, а в іншому хвилеводі сигнал відсутній, вид функції f1, описується кривій 1 на Фіг. 2 при значенні а0 =0.4993. Якщо обоє вхідних хвилеводу А и В порушені, то вид функцій f1 і f2 при а 0 =0.4993 збігається, що представлено кривій 2 на Фіг. 2. Наприклад, для оптичного сигналу з довжиною хвилі l =1.55мкм для моди l =10 при значенні діелектричної проникності c dE y p , де k zl = l - постійна поширення w dx L = 1 + 4pc1 1. 96,4pc2 1.0 × 10-10 м/В в плівці з = e1 = моди уздовж осі резонатора, L - довжина довжиною по осі z, рівної L =7.75мкм, резонатора по осі z, l = ±1,±2, K . Тоді рівняння для нормалізована одиниця X = 1 дорівнює 0.7 електричного поля запишемо у вигляді мікрона, тобто товщина плівки повинна становити Bz= -i d2e y 2 dx + q1e y ± q2e y3 = 0 , (1) x = xw / c , де q1 = 1+ 4pc1 - l 2c 2 p2 / w 2L2 , q2 = 4p c3 , знак плюс відповідає нелінійному фокусируючому середовищу, знак мінус дефокусируючому середовищу. Якщо ввести нормування e y= q1 / q2 f (X) , де рівняння (1) здобуває вид d2 f dX2 3 d2f 2 2 dX ( ) + f1 - f12 + f 2 2 f1 = 0 , ( Таблиця. Логічний елемент X = x q1 , то + f ± f = 0 . (2) dX2 Припустимо, що в резонаторі уздовж осі z порушена одна нелінійна l - мода. Дві взаємодіючі стаціонарні хвилі f1(X) й f 2(X) з однаковими частотами в дефокусируючому середовищі описуються системою рівнянь d2 f1 4.97мкм, товщина торців хвилеводів 1.96мкм. Заявлене рішення забезпечує можливість реалізації оптичного логічного елемента «І». ) + f2 - f12 + f2 2 f 2 = 0 . (3) Чисельні рішення системи (3) для квадратів функцій f1, f2 представлені на Фіг. 2. З виду чисельного рішення системи рівнянь (3) треба, що в діелектричній плівці з торцями, що відбивають, генеруються просторові хвилі з нулями поля уздовж поперечної осі х на вихідному дзеркалі резонатора. Наявність або відсутність максимумів і нулів поля на вихідному дзеркалі резонатора у відповідних крапках при порушенні просторових хвиль f1, f 2 дозволяє реалізувати оптичний логічний елемент. Для цього на входи А и В логічного елемента подаються один або два оптичних сигнали, а на виході Z реєструється наявність або відсутність оптичного сигналу. Логічний елемент «І» з позитивною логікою (за рівнем інтенсивності поля, див. таблицю) реалізується за допомогою діелектричної плівки з нормалізованою товщиною h =7.1, при якій на поверхні плівки мають місце нулі поля нелінійної моди. У таблиці логічна одиниця позначена 1, логічний нуль позначений 0. Вихідний хвилевід з і Вхід А 0 0 1 1 Вхід В 0 1 0 1 Вихід Z 0 0 0 1 5 27194 6