Інтегральний оптичний генератор імпульсів

1. Інтегральний оптичний генератор імпульсів, що містить підкладинку, сформований на ній ізолюючий прошарок, виконаний відбивним, на поверхні якого напилений перший оптичний хвилевід, вхід якого оптично зв'язаний через першу дифракційну решітку з опорним джерелом випромінювання першої групи, вихід першого оптичного хвилеводу оптично зв'язаний через сформовану на ньому другу дифракційну решітку з основним пасивним фільтром, сформованим на другій дифракційній решітці, чотири активних фільтри, перші входи кожного з яких оснащені дифракційними решітками, три фотоактивних елементи, входи кожного з яких виконані через пасивні фільтри, вхід і вихід кожного з яких оснащені дифракційними решітками, виходи зазначених фотоактивних елементів оснащені дифракційними решітками, вихідний оптичний хвилевід, вихід якого є виходом пристрою, а його вхід оптично зв'язаний із виходом третього фотоактивного елемента, другий і третій оптичні хвилеводи, виходи яких оснащені дифракційними решітками й оптично зв'язані з другими входами першого і третього активних фільтрів, відповідно, виходи яких оптично зв'язані з входами першого і другого фотоактивних елементів, відповідно, вхід третього оптичного хвилеводу оснащений дифракційною решіткою і оптично зв'язаний із джерелом випромінювання другої групи, виконаним у вигляді інформаційного входу пристрою, вихід першого фотоактивного елемента оптично зв'язаний із другим входом другого активного фільтра, кожний із перших входів першого, другого і третього активних фільтрів оптично зв'язаний із виходом основного пасивного фільтра, вихід другого фотоактивного елемента оптично зв'язаний із другим входом четвертого активного фільтра, вихід якого оптично зв'язаний із входом третього 2 (19) 1 3 12957 4 9. Пристрій за п.1, який відрізняється тим, що нювання, що випромінює у короткохвильовій обзазначене джерело випромінювання другої групи ласті спектра частот видимого діапазону. виконано, наприклад, у вигляді джерела випромі Корисна модель відноситься до обчислювальної техніки, а саме до оптичних логічних елементів, виконаних із застосуванням фотохромних фільтрів у вигляді інтегральної схеми, а також до пристроїв для опрацювання тільки цифрових даних при виконанні обчислень із використанням тільки іменованого уявлення чисел, наприклад, двійкового і може бути використане при побудові оптичних обчислювальних засобів у наукових дослідженнях, навігаційних приладах, діагностичному устаткуванні. Відома схема автоколивального генератора імпульсів, побудована, на базі елементів І-НЕ [Формирователи и генераторы импульсов. Рис.5-19д. В кн.: Батушев В.А., Вениаминов В.Н., Ковалев В.Г., Лебедев О.Н., Мирошниченко А.И. Микросхемы и их применение. - М.: "Энергия", 1978. С.193-194.], що містить елемент І-НЕ і три послідовно сполучені інвертори, причому вихід третього інвертору сполучений із входом першого інвертора і з першим входом елемента І-НЕ, другий вхід якого є керуючим входом пристрою, а його вихід є виходом пристрою. Недоліком даної схеми є необхідність в електричному джерелі живлення, низька швидкодія за рахунок застосування електронних компонентів, і, неможливість застосування в оптичній обчислювальній техніці. Більш близьким до запропонованого технічного рішення є оптрон [А.с. СССР №531031, опубл. 24.12.76р., МКИ-3 - G02F3/00], що містить джерело світла, поляризатор, магнітооптичний модулятор, аналізатор, фотоприймач, вихід якого сполучений паралельно з котушкою модулятора, що підмагнічує. Недоліком даного пристрою є обмеженість його використання, пов'язана з тим, що вихідний сигнал при даній конструкції має неконкретне або не бінарне значення, а також нестабільність імпульсів що генеруються і наявність електронних компонентів, що виключає можливість його використання в оптичній цифровій обчислювальній техніці. Найбільше близьким за технічною сутністю є інтегральний оптичний логічний елемент [Деклараційний патент України №67083А на винахід "Інтегральний оптичний логічний елемент" МПК-7 G02F3/00, G02B6/12. Автори; Пилипенко М.В., Гнідець В.П., Ходаков В.Є., Дощенко Г.Г., Цивільський Ф.М., Глухова B.I. Заявник: Херсонський державний технічний університет. Опубл.: 15.06.2004, Бюл. №6, 2004р.], що містить підкладинку, сформований на ній ізолюючий прошарок, виконаний відбивним, на поверхні якого напилений перший оптичний хвилевід, вхід якого оптично зв'язаний через першу дифракційну решітку з опорним джерелом випромінювання першої групи, чотири активних фільтри, перші входи кожного з яких оснащені дифракційними решітками, три фотоактивних елементи, входи кожного з яких виконані у вигляді послідовно оптично зв'язаних через пасивні фільтри, вхід і вихід кожного з яких оснащені дифракційними решітками, вихідний оптичний хвилевід, вихід якого є інформаційним виходом пристрою другої групи, а його вхід оптично зв'язаний із виходом третього фотоактивного елемента, другий і третій оптичні хвилеводи, виходи яких оснащені дифракційними решітками й оптично зв'язані з другими входами першого і третього активних фільтрів, відповідно, виходи яких оптично зв'язані з входами першого і другого фотоактивних елементів, відповідно. Вихід першого оптичного хвилеводу оптично зв'язаний через другу дифракційну решітку, сформовану на ньому, з основним пасивним фільтром, сформованим на зазначеній другій дифракційній решітці. Виходи зазначених фотоактивних елементів оснащені дифракційними решітками. Входи другого і третього оптичних хвилеводів оснащені дифракційними решітками й оптично зв'язані з джерелами випромінювання другої групи, виконаними у вигляді інформаційних входів пристрою. Перші виходи першого і другого фотоактивних елементів оптично зв'язані з другими входами другого і четвертого активних фільтрів, відповідно, а другі виходи зазначених першого і другого фотоактивних елементів оптично зв'язані з входами четвертого і п'ятого оптичних хвилеводів, відповідно, виходи яких є інформаційними виходами пристрою першої групи. Кожний із перших входів першого, другого і третього активних фільтрів оптично зв'язаний із виходом основного пасивного фільтра, вихід четвертого активного фільтра оптично зв'язаний із входом третього фотоактивного елемента, а перший вхід четвертого активного фільтра оснащений дифракційною решіткою і оптично зв'язаний із виходом другого активного фільтра, оснащеного послідовно розташованими дифракційною решіткою і пасивним фільтром. Дифракційні решітки виконані у вигляді оптичних елементів зв'язку. Неактивні поверхні оптичних хвилеводів оснащені відбивними прошарками. Недоліком даного логічного елемента є неможливість автоколивального генерування імпульсів. Була поставлена задача створення корисної моделі інтегрального оптичного генератора імпульсів з амплітудними значеннями логічних рівнів, використовуваними в цифровій обчислювальній техніці. Поставлена задача досягається тим, що інтегральний оптичний генератор імпульсів, що містить підкладинку, сформований на ній ізолюючий прошарок, виконаний відбивним, на поверхні якого напилений перший оптичний хвилевід, вхід якого оптично зв'язаний через першу дифракційну решітку з опорним джерелом випромінювання першої групи, вихід першого оптичного хвилеводу оптично зв'язаний через сформовану на ньому другу диф 5 12957 6 ракційну решітку з основним пасивним фільтром, випромінює у короткохвильовій області спектру сформованим на другій дифракційній решітці, чочастот видимого діапазону. тири активних фільтри, перші входи кожного з яких Оскільки зазначені відмітні ознаки відсутні в оснащені дифракційними решітками, три фотоакпрототипу, запропоноване технічне рішення відпотивних елементи, входи кожного з яких виконані відає критерію "новизна". через пасивні фільтри, вхід і вихід кожного з яких Отриманий пристрій інтегрального оптичного оснащені дифракційними решітками, виходи загенератора імпульсів, дозволяє за рахунок консзначених фотоактивних елементів оснащені дифтруктивного рішення з використанням фізичних ракційними решітками, вихідний оптичний хвилевластивостей хімічних сполук і їхніх хвилевих павід, вихід якого є виходом пристрою, а його вхід раметрів виконувати автоколивальний процес геоптично зв'язаний із виходом третього фотоактивнерування оптичних імпульсів з амплітудою логічного елемента, другий і третій оптичні хвилеводи, них рівнів, прийнятих у цифровій обчислювальній виходи яких оснащені дифракційними решітками й техніці. оптично зв'язані з другими входами першого і треЗавдяки такому виконанню зазначена оптична тього активних фільтрів, відповідно, виходи яких система забезпечується стійким автоколивальним оптично зв'язані з входами першого і другого форежимом рівномірного коливального періодичного тоактивних елементів, відповідно, вхід третього процесу, що дозволяє формувати імпульси трапеоптичного хвилеводу оснащений дифракційною цієвидної форми. решіткою і оптично зв'язаний із джерелом випроТаким чином, у запропонованого пристрою мінювання другої групи, виконаним у вигляді інфоз'являється властивість "Інтегрального оптичного рмаційного входу пристрою, вихід першого фотоагенератора імпульсів", що не збігається з властиктивного елемента оптично зв'язаний із другим востями, виявленими відмітними ознаками у відовходом другого активного фільтра, кожний із пермих рішеннях і яке не дорівнює сумі цих властивоших входів першого, другого і третього активних стей, що дозволяє зробити висновок: фільтрів оптично зв'язаний із виходом основного запропоноване технічне рішення відповідає критепасивного фільтра, вихід другого фотоактивного рію "істотні відмінності". елемента оптично зв'язаний із другим входом четНа Фіг.1 зображена загальна схема пристрою вертого активного фільтра, вихід якого оптично "Інтегральний оптичний генератор імпульсів". На зв'язаний із входом третього фотоактивного елеФіг.2 подана електронно-логічна технологічна інмента, дифракційні решітки виконані у вигляді оптерпретація схеми пристрою. Під поняттям "техтичних елементів зв'язку, неактивні поверхні оптинологічна" трактується утворення логічних елемечних хвилеводів оснащені відбивним прошарком, нтів і їхніх зв'язків у результаті конструювання, які інформаційний вхід пристрою виконаний у вигляді обумовлені фізичними властивостями хімічних входу керування, додатково введений п'ятий актисполук. На Фіг.3 подана діаграма часових станів вний фільтр, перший вхід якого оснащений, як і в пристрою. На Фіг.4 зображений варіант інтегральзазначених чотирьох, додатково введені четверного виконання пристрою "Інтегральний оптичний тий і п'ятий фотоактивні елементи, входи і виходи генератор імпульсів". яких оснащені, як і в зазначених трьох, кожний із Інтегральний оптичний генератор імпульсів міперших входів зазначених четвертого і п'ятого акстить підкладинку 1 із сформованим на ній відбивтивних фільтрів оптично зв'язані, як і зазначені ним прошарком 2, на поверхні якого сформований три, виходи зазначених другого і п'ятого активних перший оптичний хвилевід 3, вхід якого оптичне фільтрів оптично зв'язані з входами четвертого і зв'язаний через першу дифракційну решітку 4 із п'ятого фотоактивних елементів, відповідно, вихід джерелом опорного випромінювання 5. Вихід перчетвертого фотоактивного елемента оптично зв'яшого оптичного хвилеводу 3 оптичне зв'язаний заний із другим входом п'ятого активного фільтра, через сформовану на ньому другу дифракційну перший вихід п'ятого фотоактивного елемента решітку 6 з основним пасивним фільтром 7, сфороптично зв'язаний із входом зазначеного другого мованим на другій дифракційній решітці 6. Перший оптичного хвилеводу, а другий вихід п'ятого фото8, другий 9, третій 10 і четвертий 11 активні фільтактивного елемента оптично зв'язаний із додаткори, перші входи кожного з яких оснащені дифракво введеним третім входом зазначеного четвертоційними решітками 12. Перший 13, другий 14 і трего активного фільтра. Підкладинка виконана, тій 15 фотоактивні елементи, входи кожного з яких наприклад, із жаростійкого склокристалічного цевиконані через пасивні фільтри 16, вхід і вихід коменту: ZrO2-Al2O3-SiO2. Відбивний прошарок, викожного з яких оснащені дифракційними решітками наний, наприклад, напиленням золота. Зазначені 12. Виходи зазначених 13, 14 і 15 фотоактивних хвилеводи виконані, наприклад, із кварцового скла елементів оснащені дифракційними решітками 12. з додаванням алюмінату галію. Зазначені пасивні Вихідний оптичний хвилевід 17, вихід 18 якого є фільтри виконані, наприклад, із кремнію. Зазначені виходом пристрою, а його вхід оптично зв'язаний із активні фільтри виконані, наприклад, із вольфравиходом третього 15 фотоактивного елемента. моалюмосилікатного ситалу: SiO2-В2О3-Аl2О3-WО2. Другий 19 і третій 20 оптичні хвилеводи, виходи Зазначені фотоактивні елементи виконані, наприяких оснащені дифракційними решітками 12 і опклад, із люмінофорів з антистоксовим збудженням. тично зв'язані з другими входами першого 8 і треЗазначене джерело опорного випромінювання тього 10 активних фільтрів, відповідно, виходи першої групи виконано, наприклад, у вигляді джеяких оптично зв'язані з входами першого 13 і друрела інфрачервоного випромінювання. Зазначене гого 14 фотоактивних елементів, відповідно. Вхід джерело випромінювання другої групи виконано, третього 20 оптичного хвилеводу оснащений дифнаприклад, у вигляді джерела випромінювання, що ракційною решіткою 12 і оптично зв'язаний із дже 7 12957 8 релом випромінювання 21 другої групи, виконаним ний вихід 18 служить для виводу імпульсної посліу вигляді інформаційного входу пристрою. Вихід довності в оптичному спектральному діапазоні. першого 13 фотоактивного елемента оптично зв'яВхід сигналу керування 23 служить для дозволу заний із другим входом другого 9 активного фільтвиводу імпульсної послідовності оптичним хвилера, кожний із перших входів першого 8, другого 9 і водом 17 до його виходу 18, а джерело випромітретього 10 активних фільтрів оптично зв'язаний із нювання другої групи 21 є його вихідною складовиходом основного пасивного фільтра 7, вихід вою (у логічній обчислювальній інтерпретації). другого 14 фотоактивного елемента оптично зв'яКрім того, джерело випромінювання другої групи заний із другим входом четвертого 11 активного 21 управляє роботою оптичних компонентів прифільтра, вихід якого оптично зв'язаний із входом строю (в оптичній інтерпретації). Третій (додатково третього 15 фотоактивного елемента. Дифракційні введений) вхід 27 четвертого активного фільтра 11 решітки 4, 6 і 12 виконані у вигляді оптичних елерозширює функціональні можливості його роботи, ментів зв'язку. Неактивні поверхні оптичних хвиледозволяючи йому активізуватися не тільки від вхіводів 3, 17, 19 і 20 оснащені відбивним прошарком дних умов другого входу. 22. Інформаційний вхід пристрою виконаний у виПри виконанні пристрою в демонстраційному гляді входу керування 23. Додатково введений варіанті, оптичні елементи зв'язку (дифракційні п'ятий 24 активний фільтр, перший вхід якого решітки) можуть бути виконані у вигляді сферичоснащений, як і в зазначених чотирьох. Додатково них і/або циліндричних лінз, і/або призм, і/або імевведені четвертий 25 і п'ятий 26 фотоактивні елерсії. У іншому випадку оптичні елементи зв'язку менти, входи і виходи яких оснащені, як і в зазнаможуть бути виконані у вигляді дифракційних речених трьох. Кожний із перших входів зазначених шіток. Вони можуть бути сформовані на вхідних четвертого 11 і п'ятого 24 активних фільтрів оптиповерхнях оптичних компонентів. Підкладинка 1 чно зв'язані, як і зазначені три. Виходи зазначених може бути виконана, наприклад, із жаростійкого другого 9 і п'ятого 24 активних фільтрів оптично склокристалічного цементу: ZrO2-АІ2О3-SіО2 [Жазв'язані з входами четвертого 25 і п'ятого 26 фоторостойкие стеклокристаллические цементы. В кн.: активних елементів, відповідно. Вихід четвертого Стрнад 3. Стеклокристаллические материалы / 25 фотоактивного елемента оптично зв'язаний із Пер. с чеш. И.Н. Князевой; Под ред. Б.Г. Варшала. другим входом п'ятого 24 активного фільтра. Пер- М.: Стройиздат, 1988. - С.238–240]. Відбивні ший вихід п'ятого 26 фотоактивного елемента оппрошарки 2 і 22 можуть бути виконані, наприклад, тично зв'язаний із входом зазначеного другого 19 напиленням алюмінію і/або золота. Оптичні хвилеоптичного хвилеводу, а другий вихід п'ятого 26 води 3, 17, 19 і 20 можуть бути виконані, наприфотоактивного елемента оптично зв'язаний із доклад, із кварцового скла і/або з додаванням алюдатково введеним третім входом 27 зазначеного мінату галію. Пасивні фільтри 7 і 16 можуть бути четвертого 11 активного фільтра. виконані, наприклад, із кремнію. Вони можуть бути Підкладинка 1 є несучим елементом конструктакож виконані, наприклад, із літієвоалюмогермації інтегрального оптичного генератора імпульсів. натного ситалу: Lі2О-Аl2О3-GеО2-ТіО2. Активні фіВідбивний прошарок 2 і захисний прошарок 22 льтри 8, 9, 10, 11 і 24 можуть бути виконані, напри(яким оснащені неактивні поверхні оптичних хвиклад, із вольфрамоалюмосилікатного ситалу: SiO2леводів) знижують дисипацію випромінювання, і B2O3-Al2O3-WO2. Фотоактивні елементи 13, 14, 15, забезпечують напрямок його поширення. Оптичні 25 і 26 можуть бути виконані, наприклад, із люміхвилеводи 3, 17, 19 і 20 є оптичним середовищем нофорів з антистоксовим збудженням. До таких спрямованого поширення випромінювання. Дифречовин відносяться: 1) BaYF5∙Yb∙Er - фторид ерракційні решітки (оптичні елементи зв'язку) 4, 6 і 12 бію; 2) BaYF5∙Yb∙Ho - фторид гольмію; 3) служать для ефективного вводу випромінювання в YOCl∙Yb∙Tm – оксихлорид тулію; 4) La2O2S∙Yb∙Er оптичні компоненти. Джерело опорного випроміоксисульфід ербію і т.п. Джерело опорного випронювання першої групи 5 служить для забезпеченмінювання першої групи 5 може бути виконаним, ня енергетичного "живлення" оптичним випромінаприклад, у вигляді джерела інфрачервоного нюванням, подаючи опорне випромінювання, випромінювання. Джерело випромінювання другої сприяє роботі оптичної схеми. Пасивні фільтри 7 і групи 21 може бути виконаним, наприклад, у ви16 являють собою селективні фільтри, що забезгляді джерела випромінювання, що випромінює в печують безперешкодне поширення випромінюкороткохвильовій області спектра частот видимого вання від джерела опорного випромінювання пердіапазону. Підкладинка 1 може бути виконана, шої групи 5 і перешкоджають проходженню наприклад, із кремнію. Активні фільтри 8, 9, 10, 11 випромінювань інших спектральних параметрів. і 24 можуть бути виконані з того ж матеріалу, що і Активні фільтри 8, 9, 10, 11 і 24 мають властивість зазначені хвилеводи, на які додатково нанесений оптичного затвора для довжин хвиль опорного прошарок, наприклад, із вольфрамоалюмосилікатджерела випромінювання 5 при наявності на одного ситалу: SiO2-B2O3-Al2O3-WO2. Фотоактивні ному із своїх входів випромінювань інших спектраелементи 13, 14, 15, 25 і 26 можуть бути виконані з льних характеристик. У неактивному ж стані затого ж матеріалу, що і зазначені хвилеводи, на які значені активні фільтри пропускають додатково нанесений прошарок, наприклад, із лювипромінювання зі спектральною характеристикою мінофорів з антистоксовим збудженням. Вони моопорного джерела випромінювання 5. Фотоактивні жуть бути також виконані з того ж матеріалу, що і елементи 13, 14, 15, 25 і 26 являють собою втозазначені пасивні фільтри, на які додатково нанеринні джерела випромінювання, тому що перетвосений прошарок, наприклад, із люмінофорів з анрюють випромінювання з однієї області спектра в тистоксовим збудженням. Зазначені активні і паіншу за рахунок фотолюмінесценції. Інформаційсивні фільтри та фотоактивні елементи можуть 9 12957 10 бути виконані з органічних речовин. Зазначені акрешітка 12, перший 13 фотоактивний елемент. За тивні фільтри та фотоактивні елементи можуть рахунок фотолюмінесценції перший 13 фотоактибути виконані з речовин зі стоксовим збудженням. вний елемент випромінює спектр вторинного виРобота інтегрального оптичного логічного промінювання створюючи умовну оптичну гілку . елемента заснована на використанні фізичних Це відображено на Фіг.3 на інтервалі t1 у вигляді властивостей хімічних сполук і їхній спектральних появи високого рівня сигналу. Вторинне випроміхарактеристик. Як один із варіантів виконання данювання утворене на виході першого 13 фотоакного пристрою, використані компоненти з властитивного елемента, проходячи через дифракційну востями фотохромізму [Коренева Л.Г., Золин В.Ф., решітку 12 надходить на другий вхід другого 9 акДавыдов Б.Л. Нелинейная оптика молекулярных тивного фільтра, активізуючи його. Тепер другий 9 кристаллов. - М.: Наука, 1985. - 200с.], [Органичесактивний фільтр не пропустить опорне випромінюкие фотохромы. Под ред. проф. А.В. Ельцова. - Л.: вання через свій перший вхід до четвертого 25 Химия, 1982. - 288с., ил.], [Энциклопедия неоргафотоактивного фільтру гілкою : основний пасивнических материалов. - Киев: Главная редакция ний фільтр 7, дифракційна решітка 12, через перукраинской советской энциклопедии. - Т.2, 1977. ший вхід другого 9 активного фільтра і його вихід, С.394-398] і люмінофори з антистоксовим збудифракційна решітка 12, пасивний фільтр 16, дидженням [Энциклопедия неорганических материафракційна решітка 12, четвертий 25 фотоактивний лов. - Киев: Главная редакция украинской советселемент. Тому що на четвертий 25 фотоактивний кой энциклопедии. - Т.1, 1977. - С.720–723]. елемент опорне випромінювання не надходить, він При дослідженні спільно працюючих оптичних не зможе збудитися і випромінювати вторинного компонентів було прийняте рішення про викорисвипромінювання, яке через дифракційну решітку тання базового опорного випромінювання (у дано12 по умовній гілці не активізує через другий вхід му викладі, - що живить всю оптичну систему). У п'ятий 24 активний фільтр. Якщо до моменту актиякості демонстраційного варіанта можна скориставізації другого 9 активного фільтра четвертий 25 тися інфрачервоним випромінюванням як опорнофотоактивний елемент був збуджений, то з активіго випромінювання. Перетворення випромінюванзацією другого 9 активного фільтра він припинить ня з однієї області спектра в іншу відомі, випромінювати вторинне випромінювання . Цей наприклад, із [Воронин Э.С., Дивлекеев М.И., Ильмомент відбитий на Фіг.3 на епюрі фігурною инский Ю.А., Соломатин B.C. Преобразование стрілкою, що вказує на низький рівень сигналу від изображения из инфракрасного диапазона в витого, що з'явився високий рівень на епюрі q. Не димый методами нелинейной оптики. - ЖЭТФ, активізований п'ятий 24 активний фільтр пропус1970, Т.58, №1. - С.51-59]. У зв'язку з цим, увага кає опорне випромінювання на вхід п'ятого 26 фобуло зосереджено на неорганічних сполуках - у тоактивного елемента гілкою у (Фіг.1): основний якості фотоактивних елементів були обрані люміпасивний фільтр 7, дифракційна решітка 12, через нофори. перший вхід п'ятого 24 активного фільтра і його Інтегральний оптичний генератор імпульсів вихід, дифракційна решітка 12, пасивний фільтр працює такою уявою. 16, дифракційна решітка 12, п'ятий 26 фотоактивУ вихідному стані опорне випромінювання ний елемент. Тому що на п'ятий 26 фотоактивний від джерела опорного випромінювання 5 через елемент опорне випромінювання надійшло, він першу дифракційну решітку 4, розповсюджуючись збуджується і випромінює вторинне випромінюпершим оптичним хвилеводом 3 і, проходячи чевання, яке через дифракційну решітку 12 умовною рез другу дифракційну решітку 6, через основний гілкою надійде на вхід другого 19 оптичного хвипасивний фільтр 7 проходить по умовних гілках від леводу. На епюрі (Фіг.3) на цю подію указує фігу, , , , . Розглянемо випадок при відсутності рна стрілка. При цьому високий рівень сигналу сигналу керування на вході 23, тобто випромінюініційований через умовний інтервал часу появою вання джерела другої групи 21, а також на другому низького рівня сигналу на епюрі . Але при цьому вході третього активного фільтра 10. Тому що трезмінюється стан рівня сигналу на епюрі , на що тій активний фільтр 10 не активний, він безперешуказує фігурна стрілка, яка веде від появи висококодно пропускає випромінювання від джерела го рівня сигналу на епюрі . З другого 19 оптичного опорного випромінювання 5 по гілці на вхід друхвилеводу вторинне випромінювання надходить гого фотоактивного елемента 14 (Фіг.1). Далі для через дифракційну решітку 12 на другий вхід перрозгляду роботи пристрою необхідно керуватися шого 8 активного фільтра, активізуючи його (Фіг.1). графічними матеріалами, поданими на Фіг.1 і Фіг.3. Тепер він не зможе пропустити опорне випромінюНа діаграмі часових станів (Фіг.3) умовно повання до входу першого 13 фотоактивного елемечатковий момент часу позначений t0. Часова сітка нта, який не зможе збудитися не створить вторин(вертикальні розподіли) нанесена з кроком, де ного випромінювання. На епюрі (Фіг.3) це відбито один інтервал умовно відповідає часу активізації появою зрізу сигналу і низького рівня. Подальші активних фільтрів і фотоактивних елементів. події будуть відбуватися по вищевказаному порядЗа умови відсутності випромінювання на ку розгляду, але результати активізації і збуджендругому вході першого 8 активного фільтра, доня оптичних компонентів, - будуть зворотними (все зволяється випромінюванню гілкою безперешковідбуватиметься навпаки). Аналіз часових станів дно проходити до входу першого 13 фотоактивнона епюрах , , за Фіг.3 показує, що конструктивго елемента колом: основний пасивний фільтр 7, не з'єднання хімічних компонентів із їх унікальними дифракційна решітка 12, через перший вхід перфізичними властивостями дозволяє створювати шого 8 активного фільтра і його вихід, дифракційстабільні періодичні зміни рівнів оптичних сигнана решітка 12, пасивний фільтр 16, дифракційна 11 12957 12 лів, тобто генерувати оптичні імпульси. чна інтерпретація схеми пристрою, що відбиває На другому виході п'ятого 26 фотоактивного функціональну схему інтегрального оптичного генератора імпульсів. Кожний логічний елемент на елемента вторинне випромінювання (епюр на Фіг.2 відповідає визначеному наборові компоненФіг.3), періодично змінюючись від низького рівня тів, зображених на Фіг.1: до високого, - буде так само періодично активізу1) інвертор a (Фіг.2) асоціюється з оптично вати третій 27 вхід четвертого 11 активного фільтзв'язаними першим 8 активним фільтром, дифракра (Фіг.1). Але ця обставина не дозволяє йому ційною решіткою 12, пасивним фільтром 16, дифпропустити опорне випромінювання гілкою до ракційною решіткою 12, першим 13 фотоактивним входу третього 14 фотоактивного елемента. Це елементом, де входом інвертора a є другий вхід пов'язано з тим, що на другому вході четвертого першого 8 активного фільтра, а виходом, - дифра11 активного фільтра постійно є присутнім вторинкційна решітка 12 на виході першого 13 фотоактине випромінювання від другого 14 фотоактивного вного елемента. На виході інвертора d контрольна елемента, блокуючи його. Для того, щоб на виході точка відповідає епюру на Фіг.3; 18 вихідного оптичного хвилеводу 17 одержати 2) інвертор b (Фіг.2) асоціюється з оптичне сформовані оптичні імпульси, необхідно зняти зв'язаними другим 9 активним фільтром, дифракзбудження з другого 14 фотоактивного елемента. ційною решіткою 12, пасивним фільтром 16, дифЦе може відбутися, якщо на вхід керування 23 ракційною решіткою 12, четвертим 25 фотоактивтретього 20 оптичного хвилеводу подати випроміним елементом, де входом інвертора b є другий нювання від джерела випромінювання 21 другої вхід другого 9 активного фільтра, а виходом, - дигрупи через дифракційну решітку 12. З виходу трефракційна решітка 12 на виході четвертого 25 фотього 20 оптичного хвилеводу випромінювання , тоактивного елемента. На виході інвертора и контчерез дифракційну решітку 12 надійде на другий рольна точка відповідає епюру на Фіг.3; вхід третього 10 активного фільтра, активізуючи 3) інвертор с (Фіг.2) асоціюється з оптично його. Гілкою опорне випромінювання через оснозв'язаними п'ятим 24 активним фільтром, дифраквний пасивний фільтр 7, дифракційну решітку 12, ційною решіткою 12, пасивним фільтром 16, дифчерез перший вхід третього 10 активного фільтра і ракційною решіткою 12, п'ятим 26 фотоактивним його вихід, дифракційну решітку 12, пасивний елементом, де входом інвертора с є другий вхід фільтр 16, дифракційну решітку 12, на вхід третьоп'ятого 24 активного фільтра, а виходом, - дифраго 14 фотоактивного елемента не надійде. Тому кційна решітка 12 на виході п'ятого 26 фотоактивщо на третій 14 фотоактивний елемент опорне ного елемента. На виході інвертора с контрольна випромінювання не надійшло, він не збуджується, і точка А відповідає епюру на Фіг.3; не випромінює вторинного випромінювання, що 4) зворотний зв'язок із виходу інвертора с (у через дифракційну решітку 12 умовнім ланцюгом v контрольній точці ) на вхід інвертора a асоціюєтьне надійде на другий вхід четвертого 11 активного фільтра. Момент подачі випромінювання від джеся з другим 19 оптичним хвилеводом (Фіг.1); рела випромінювання другої групи 21 на вхід керу5) інвертор d (Фіг.2) асоціюється з оптично вання 23 третього 20 оптичного хвилеводу відбизв'язаними третім 10 активним фільтром, дифракційною решіткою 12, пасивним фільтром 16, дифтий часовим рубежем t4 на епюрі Фіг.3. Тому що ракційною решіткою 12, другим 14 фотоактивним на другому вході четвертого 11 активного фільтра елементом, де входом інвертора d є другий вхід випромінювання не буде, то стани, що періодично третього 10 активного фільтра, а виходом, - дифзмінюються на третьому 27 вході четвертого 11 ракційна решітка 12 на виході другого 14 фотоакактивного фільтра зможуть періодично збуджувати тивного елемента. На виході інвертора d контротретій 15 фотоактивний елемент колом: другий льна точка відповідає умовній гілці на Фіг.1 і вихід п'ятого 26 фотоактивного елемента (гілка ), умовно відповідає епюрові на Фіг.3; дифракційна решітка 12, третій 27 вхід четвертого 11 активного фільтра і далі від основного пасивно6) інвертор e (Фіг.2) асоціюється з верхнім крилом (за кресленнями Фіг.1) четвертого 11 актиго фільтра 7 (гілка ), через дифракційну решітку вного фільтра, де входом інвертора e є третій 27 12, через перший вхід четвертого 11 активного вхід четвертого 11 активного фільтра; фільтра і його вихід, через дифракційну решітку 7) інвертор f (Фіг.2) асоціюється з нижнім кри12, через пасивний фільтр 16, через дифракційну лом (за кресленнями Фіг.1) четвертого 11 активнорешітку 12 на третій 15 фотоактивний елемент. го фільтра, де входом інвертора f є другий вхід Тому що на третій 15 фотоактивний елемент опочетвертого 11 активного фільтра; рне випромінювання надійшло, він збуджується і 8) кон'юнктор g асоціюється з оптично зв'язавипромінює вторинне випромінювання, яке через ними четвертим 11 активним фільтром, дифракдифракційну решітку 12 умовним ланцюгом наційною решіткою 12, пасивним фільтром 16, дифдійде на вхід вихідного 17 оптичного хвилеводу. ракційною решіткою 12, третім 15 фотоактивним На епюрі (Фіг.3) на цю подію указують фігурні елементом, де входом кон'юнктора g є перший стрілки, що прямують від епюр і . На виході 18 вхід четвертого 11 активного фільтра, а виходом, (Фіг.1) вихідного оптичного хвилеводу 17 з'являтьдифракційна решітка 12 на виході третього 15 фося оптичні імпульси, що змінюються періодично, тоактивного елемента. На виході кон'юнктора g які будуть мати місце (починаючи з часового руконтрольна точка відповідає епюрові на Фіг.3. бежу t4 за умови наявності на вході керування 23 На Фіг.2 генераторна частина пристрою склавипромінювання від джерела випромінювання друдається з трьох логічних елементів інверсії. У регої групи 21. зультаті цього генеруються періодичні імпульси з На Фіг.2 подана електронно-логічна технологіоднаковою тривалістю верхнього та нижнього рів 13 12957 14 нів (російською - скважность). Тривалість періодиЗдавалося б, що без них можна обійтися, тому що чних імпульсів буде дорівнювати два послідовно включених інвертори повторюють логічний стан. У графічних матеріалах указувалося (1) 1+ 2+ 3=3 , на визначенні "технологічна". Ці послідовно вклюде 1, 2, 3 - затримка першим, другим і третім чені інвертори утворилися в результаті конструкінверторами відповідно. З огляду на таке з'єднанторської розробки системи і їхня поява обумовленя логічних елементів, одержуємо зсув фронтів і на фізичними властивостями використовуваних зрізів імпульсів одного елемента щодо іншого на хімічних сполук. величину 3 (Фіг.3). Відомо, що їхнє число повинно Таким чином, у порівнянні з прототипом, забути непарним, але не менше трьох інверторів. пропонована конструкція дозволяє створювати Застосування одного недоцільно, тому що фронти автоколивальний процес генерування оптичних і зрізи імпульсів не зможуть досягти оптимально імпульсів оптичним каналюванням за рахунок фіприпустимого рівня, що викликає стохастичний зичних властивостей хімічних сполук. процес. Використання даного технічного рішення, як Графічні матеріали, подані на Фіг.2-Фіг.4 догенератора у оптичному комп'ютері, відчиняє можкладно ілюструють роботу оптичних компонентів, ливість існуючий рівень обчислювальної техніки аналізовану вище на прикладі загальної схеми перевести в оптичну область спектру без викориспристрою, зображеного на Фіг.1. тання електронних компонентів. Роботу пристрою "Інтегрального оптичного геІнтегральний оптичний генератор імпульсів нератора імпульсів" простіше розглядати, керуюможе бути використаний у якості складової частичись електронно-логічною технологічною інтерпрени динамічних вузлів оптичних обчислювальних тацією, зображеною на Фіг.2. На перший погляд засобів. дивує наявність із двох послідовно включених інверторів на кожному вході елемента кон'юнкції. 15 Комп’ютерна верстка А. Рябко 12957 Підписне 16 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601