Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Волоконно-оптичний запам’ятовуючий пристрій, який складається з першого та другого Х-відгалужувачів, першого та другого відрізків волокна, вхідний торець першого відрізка волокна, що є входом пристрою, з’єднаний з першим входом першого Х-відгалужувача, перший вихід першого X-відгалужувача з’єднаний з першим входом другого Х-відгалужувача продовженням першого відрізка волокна, вихідний торець першого відрізка волокна, що є виходом пристрою, з’єднаний з першим виходом другого X-відгалужувача, вхідний торець другого відрізка волокна з’єднаний з другим входом другого Х-відгалужувача, другий вихід другого Х-відгалужувача з’єднаний з другим входом першого Х-відгалужувача продовженням другого відрізка волокна, вихідний торець другого відрізка волокна з’єднаний з другим виходом першого Х-відгалужувача, який відрізняється тим, що як перший та другий Х-відгалужувачі використано електрооптичні LiNbО3 комутатори з електричними входами керування, а як перший та другий відрізки волокна використані відрізки одномодового волокна зі зміщеною дисперсією NZDSF типу SMF-LS для забезпечення умов зберігання коротких оптичних імпульсів на довжині хвилі 1,55 мкм, вхідний торець другого відрізка волокна є другим входом пристрою, вихідний торець другого відрізка волокна є другим виходом пристрою.

Текст

Волоконно-оптичний запам’ятовуючий пристрій, який складається з першого та другого Хвідгалужувачів, першого та другого відрізків волокна, вхідний торець першого відрізка волокна, що є входом пристрою, з’єднаний з першим входом першого Х-відгалужувача, перший вихід першого X-відгалужувача з’єднаний з першим входом другого Х-відгалужувача продовженням першого відрізка волокна, вихідний торець першого відрізка волокна, що є виходом пристрою, з’єднаний з пе 3 Найбільш близькою за технічною суттю є волоконно-оптична рециркуляційна пам’ять на основі двох направлених Х-відгалужувачів ["Dual coupler fiber optic recirculating memory", US Patent 4,479,701, A. Ste ven et al, October 30, 1984], яка складається з лазера, модулятора, першого відрізку одномодового волокна, в подальшому першого відрізку волокна, що формує волоконно-оптичні вхід та вихід пристрою, другого відрізку одномодового волокна, в подальшому другого відрізку волокна, довжиною 200м, що сформований в петлю для циркуляції оптичного сигналу, першого і другого направлених Х-відгалужувачів, в подальшому першого та другого X-відгалужувачів, з однаковими коефіцієнтами передачі, та декодера/процесора даних. Лазерне випромінювання, яке використовується для подачі в модулятор, який з’єднаний за допомогою першого відрізку волокна з другим входом першого Х-відгалужувача, др угий вихід якого з’єднаний з другим входом другого Хвідгалужувача продовженням першого відрізку волокна; другий вихід, що є продовженням першого відрізку волокна, з’єднаний з декодером/процесором, перший вихід др угого Хвідгалужувача з’єднаний з першим входом першого Х-відгалужувача другим відрізком волокна, першим виходом першого Х-відгалужувача є ви хідний торець другого відрізку волокна, другим входом другого Х-відгалужувача є вхідний торець другого відрізку волокна. Недоліком цього пристрою є, по-перше, низька ефективність, так як через необхідність одержання серії вихідних імпульсів з спадаючою амплітудою приблизно однакового рівня для декодера/процесора, в якому відсутній амплітудний обмежувач, значна частина (96%) оптичного вхідного сигналу втрачається; по-друге обмежені функціональні можливості, оскільки в пристрої не передбачена можливість динамічної зміни часу зчитування збереженого оптичного сигналу; по-третє, значні габаритні розміри, так як довжина лінії затримки повинна бути пропорційна періоду вихідних імпульсів. В основу даної корисної моделі поставлена задача створення волоконно-оптичного запам’ятовуючого пристрою, в якому за рахунок застосування оптичної елементної бази та волоконно-оптичних технологій вдається збільшити ефективність, розширити функціональні можливості, зменшити габарити, забезпечити умови зберігання імпульсів без розширення, що надає можливість працювати з імпульсами малої тривалості (десятки фемтосекунд), що розширює галузь використання пристрою у оптичних інформаційнообчислювальних системах. Поставлена задача досягається тим, що в волоконно-оптичний запам’ятовуючий пристрій, який складається з першого та другого Xвідгалужувачів, першого та другого відрізків волокна, вхідний торець першого відрізку волокна, що є входом пристрою, з’єднаний з першим входом першого Х-відгалужувача, перший вихід першого Х-відгалужувача з’єднаний з першим входом другого Х-відгалужувача продовженням першого відрізку волокна, вихідний торець першого відрізку 25481 4 волокна, що є виходом пристрою, з’єднаний з першим виходом другого Х-відгалужувача, вхідний торець другого відрізку волокна з’єднаний з другим входом другого Х-відгалужувача, другий вихід другого Х-відгалужувача з’єднаний з другим входом першого Х-відгалужувача продовженням другого відрізку волокна, вихідний торець другого відрізку волокна з’єднаний з другим виходом першого Хвідгалужувача, причому в якості першого та другого X-відгалужувачів використано електрооптичні LiNbO3 комутатори з електричними входами керування, а в якості першого та другого відрізків волокна використані відрізки одномодового волокна зі зміщеною дисперсією NZDSF типу SMF-LS для забезпечення умов зберігання коротких оптичних імпульсів на довжині хвилі 1,55мкм, вхідний торець другого відрізку одномодовго волокна зі зміщеною дисперсією NZDSF типу SMF-LS є другим входом пристрою, вихідний торець другого відрізку одномодового волокна зі зміщеною дисперсією NZDSF типу SMF-LS є др угим виходом пристрою. На кресленні зображена схема волоконнооптичного запам’ятовуючого пристрою. Волоконно-оптичний запам’ятовуючий пристрій міститьперший 1 та другий 2 електрооптичні LiNbO3 комутатори з електричними входами керування, перший 3 та другий 4 відрізки волокна. Перший електрооптичний LiNbO3 комутатор 1 має перший 5 та другий 6 волоконно-оптичні входи, перший 7 та другий 8 волоконно-оптичні виходи та електричний вхід керування 9; другий електрооптичний LiNbO3 комутатор 2 має перший 10 та другий 11 волоконно-оптичні входи, перший 12 та другий 13 волоконно-оптичні виходи та електричний вхід керування 14. Пристрій містить перший 15 та другий 16 оптичні входи, якими виступають вхідні торці першого 3 та друго го 4 відрізків волокон відповідно, та перший 17 і другий 18 оптичні виходи, якими виступають вихідні торці першого 3 та другого 4 відрізків волокон відповідно. Перший оптичний вхід 15 пристрою з’єднаний з першим входом 5 першого електрооптичного LiNbO3 комутатора 1, перший вихід 7 першого електрооптичного LiNbO3 комутатора 1 з’єднаний продовженням першого відрізку волокна 3 з першим входом 10 другого електрооптичного LiNbO3 комутатора 2, перший оптичний вихід 17 з’єднаний з першим виходом 12 другого електрооптичного LiNbO3 комутатора 2, другий оптичний вхід 16 пристрою з’єднаний з другим входом 11 другого електрооптичного LiNbO3 комутатора 2, др угий ви хід 13 другого електрооптичного LiNbO3 комутатора 2 з’єднаний продовженням другого відрізку оптичного волокна 4, що сформований в петлю, з другим входом 6 першого електрооптичного LiNbO3 комутатора 1, другий оптичний вихід 18 пристрою з’єднаний з другим виходом 8 першого електрооптичного LiNbO3 комутатора 1. Пристрій працює наступним чином. У перший момент часу відсутній сигнал на електричному вході керування 9 першого електрооптичного LiNbO3 комутатора 1, таким чином перший електрооптичний LiNbO3 комутатор 1 закритий, а електричний сигнал на електричному вході керування 14 другого електрооптичного LiNbO3 комутатора 2 5 25481 присутній, таким чином другий електрооптичний LiNbO3 комутатор 2 відкритий. На перший оптичний вхід 15 пристрою подається вхідний оптичний сигнал, що проходить через перший вхід 5 на перший вихід 7 першого електрооптичного LiNbO3 комутатора 1, з якого оптичний сигнал через продовження першого відрізку волокна 3 передається через перший вхід 10 на другий ви хід 13 другого електрооптичного LiNbO3 комутатора 2. В наступний момент часу подається сигнал на електричний вхід керування 9 першого електрооптичного LiNbO3 комутатора 1, що переводить його у відкритий стан, і оптичний сигнал з другого виходу 13 другого електрооптичного LiNbO3 комутатора 2 потрапляє через другий вхід 6 на перший вихід 7 першого електрооптичного LiNbO3 комутатора 1. Таким чином відбувається збереження оптичного сигналу, що був поданий з першого оптичного входу 15, і який продовжує циркулювати по контуру: перший вхід 10 другий вихід 13 другого електрооптичного LiNbO3 комутатора 2 - продовження другого відрізку волокна 4 - другий вхід 6 др угий вихід 13 др угого електрооптичного LiNbO3 комутатора 2 в волоконно-оптичному запам’ятовуючому пристрої. Збереження оптичного сигналу, поданого з другого оптичного входу 16 пристрою відбувається наступним чином. У перший момент часу присутній сигнал на електричному вході керування 9 першого електрооптичного LiNbO3 комутатора 1, таким чином перший електрооптичний LiNbO3 комутатор 1 відкритий, а сигнал на електричному вході керування 14 другого електрооптичного LiNbO3 комутатора 2 відсутній, таким чином другий електрооптичний LiNbO3 комутатор 2 закритий. На другий оптичний вхід 16 пристрою подається вхідний оптичний сигнал, що проходить через другий вхід 11 на др угий ви хід 13 другого електрооптичного LiNbO3 комутатора 2, з якого оптичний сигнал через продовження другого відрізку волокна 4 передається через другий вхід 6 на перший вихід 7 першого електрооптичного LiNbO3 комутатора 1. В наступний момент часу подається сигнал на електричний вхід керування 14 другого електрооптичного LiNbO3 комутатора 2, що переводить його у відкритий стан, і оптичний сигнал з першого виходу 7 першого електрооптичного LiNbO3 комутатора 1 потрапляє через перший вхід 10 на другий вихід 13 другого електрооптичного LiNbO3 комутатора 2. 6 Таким чином відбувається збереження оптичного сигналу, що був поданий з другого оптичного входу 16, і який продовжує циркулювати по контуру: перший вхід 10 другий вихід 13 другого електрооптичного LiNbO3 комутатора 2 - продовження другого відрізку волокна 4 - другий вхід 6 другий ви хід 13 першого електрооптичного LiNbO3 комутатора 1 в волоконно-оптичному запам’ятовуючому пристрої. Зчитування з першого оптичного виходу 17 збереженого оптичного сигналу відбувається наступним чином. Після збереження, описаного вище, оптичного сигналу в пристрої припиняється подача сигналу на електричний вхід керування 14 другого електрооптичного LiNbO3 комутатора 2, що призводить до його закривання, таким чином контур циркуляції оптичного сигналу, описаного вище, переривається, і оптичний сигнал через перший вхід 10 потрапляє на перший вихід 12 другого електрооптичного LiNbO3 комутатора 2, далі на перший оптичний вихід 17 пристрою. Зчитування з другого оптичного виходу 18 збереженого оптичного сигналу відбувається наступним чином. Після збереження, описаного вище, оптичного сигналу в пристрої припиняється подача сигналу на електричний вхід керування 9 першого електрооптичного LiNbO3 комутатора 1, що призводить до його закривання, таким чином контур циркуляції оптичного сигналу, описаного вище, переривається, і оптичний сигнал через другий вхід 6 потрапляє на другий вихід 8 першого електрооптичного LiNbO3 комутатора 1, далі на другий оптичний вихід 18 пристрою. Оптичні імпульси малої тривалості, які можна отримати від волоконного фемтосекундного лазера (100фс) з довжиною хвилі 1,55мкм, циркулюють по замкнутому контуру без спотворення їх форми. Причиною розширення тривалості імпульсів є хроматична та поляризаційна модова дисперсія. Застосува вши волокно NZDSF типу SMF-LS з від’ємним значенням показника хроматичної дисперсії -3,5(пс/нм .км) можна компенсувати значення поляризаційної модової дисперсії, що дозволяє отримати час зберігання інформації біля 100мкс, на протязі якого сигнал може бути зчитаний. Потужність оптичного вхідного сигналу повинна бути менше 10мВт, що забезпечує відсутність нелінійних явищ в волокні. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 25481 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Fiber-optic memory device

Автори англійською

Kozhemyako Volodymyr Prokopovych, Lysenko Hennadii Leonidovych, Kobzarenko Ruslan Leonidovych

Назва патенту російською

Волоконно-оптическое запоминающее устройство

Автори російською

Кожемяко Владимир Прокофьевич, Лысенко Геннадий Леонидович, Кобзаренко Руслан Леонидович

МПК / Мітки

МПК: G02B 5/00

Мітки: волоконно-оптичний, запам'ятовуючий, пристрій

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/4-25481-volokonno-optichnijj-zapamyatovuyuchijj-pristrijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Волоконно-оптичний запам’ятовуючий пристрій</a>

Подібні патенти