Інтегральний оптичний т-тригер
Номер патенту: 23696
Опубліковано: 11.06.2007
Автори: Божко Світлана Леонідівна, Кирийчук Дмитро Леонідович, Пилипенко Микола Вадимович, Ходаков Віктор Єгорович, Цивільський Федір Миколайович
Формула / Реферат
Інтегральний оптичний Т-тригер, що містить підкладку зі сформованим на ній відбивним шаром, на поверхні якого сформований оптичний хвилевід, виконаний у вигляді першого оптичного хвилеводу, вхід якого оптично зв'язаний через першу дифракційну решітку, виконану у вигляді першого оптичного елемента зв'язку (ОЕЗ), із джерелом опорного випромінювання, на поверхні першого оптичного хвилеводу сформовані послідовно друга дифракційна решітка, виконана у вигляді другого ОЕЗ, перший пасивний фільтр і третя дифракційна решітка, виконана у вигляді третього ОЕЗ, вихід зазначеного першого оптичного хвилеводу оптично зв'язаний через зазначений другий ОЕЗ, через зазначений перший пасивний фільтр із входом третього ОЕЗ, одинадцять активних фільтрів (АФ), причому четвертий і п'ятий АФ виконані з трьома входами й одним виходом, інші АФ виконані з двома входами й одним виходом, перші входи всіх АФ оптично зв'язані з виходом третього ОЕЗ, джерело випромінювання другої групи, виконане у вигляді інформаційного входу, оптично зв'язане з четвертим ОЕЗ, другий, третій, четвертий, п'ятий, шостий, сьомий і восьмий оптичні хвилеводи, вихід кожного з яких оснащений ОЕЗ, дев'ять оптичних функціональних елементів (ОФЕ), кожний з яких містить послідовно оптично зв'язані ОЕЗ, входи кожного із яких є кожними з входів ОФЕ, пасивний фільтр, ОЕЗ і фотоактивний елемент, причому четвертий, восьмий і дев'ятий ОФЕ виконані з двома виходами й одним входом, інші ОФЕ виконані з одним виходом і одним входом, причому кожний з виходів ОФЕ оснащений ОЕЗ, кожний з виходів першого, другого і третього АФ оптично зв'язаний з кожним із входів першого, четвертого і другого ОФЕ, відповідно, кожний з виходів п'ятого і четвертого АФ оптично зв'язаний з кожним із входів п'ятого і третього ОФЕ, відповідно, кожний з виходів шостого і сьомого АФ оптично зв'язаний з кожним із входів шостого і сьомого ОФЕ, відповідно, виходи восьмого і дев'ятого АФ оптично зв'язані з входом восьмого ОФЕ, виходи десятого й одинадцятого АФ оптично зв'язані з входом дев'ятого ОФЕ, кожний із других входів першого, другого і третього АФ оптично зв'язаний з кожним з виходів другого, восьмого і третього оптичного хвилеводів, відповідно, кожний із другого і третього входів четвертого АФ оптично зв'язаний з виходом другого ОФЕ і першим виходом четвертого ОФЕ, відповідно, кожний із другого і третього входів п'ятого АФ оптично зв'язаний з виходом першого ОФЕ і другим виходом четвертого ОФЕ, відповідно, кожний із других входів шостого і сьомого АФ оптично зв'язаний з кожним з виходів п'ятого і третього ОФЕ, відповідно, кожний із других входів дев'ятого й одинадцятого АФ оптично зв'язаний з кожним з виходів шостого і сьомого ОФЕ, відповідно, кожний із других входів восьмого і десятого АФ оптично зв'язаний з кожним з виходів сьомого і шостого оптичних хвилеводів, відповідно, кожний із входів четвертого і п'ятого оптичних хвилеводів оптично зв'язаний з кожним з перших виходів восьмого і дев'ятого ОФЕ, відповідно, кожний із входів зазначених шостого і сьомого оптичних хвилеводів оптично зв'язаний з кожним із других виходів зазначених восьмого і дев'ятого ОФЕ, відповідно, вхід зазначеного восьмого оптичного хвилеводу оптично зв'язаний з виходом зазначеного четвертого ОЕЗ, вхід зазначеного восьмого оптичного хвилеводу є входом пристрою, а виходом - виходи зазначених четвертого і п'ятого оптичних хвилеводів, виконаних у вигляді прямого і інверсного виходів, відповідно, неактивні поверхні зазначених оптичних хвилеводів оснащені відбивними шарами, дифракційні решітки сформовані на вхідних поверхнях оптичних компонентів, підкладинка виконана із жаростійкого склокристалічного цементу: ZrO2-Al2O3-SiO2, відбивний шар виконаний напиленням золота, зазначені оптичні хвилеводи виконані із кварцового скла з додаванням алюмінату галію, зазначені пасивні фільтри виконані із літієалюмогерманатного ситалу: Li2O-Аl2O3-GеO2-ТіO2, зазначені активні фільтри виконані із вольфрамоалюмосилікатного ситалу: SіO2-В2O3-Аl2O3-WO2, зазначені фотоактивні елементи виконані із люмінофорів з антистоксовим збудженням, зазначене джерело опорного випромінювання першої групи виконано у вигляді джерела інфрачервоного випромінювання, зазначене джерело випромінювання другої групи виконано у вигляді джерела випромінювання, що випромінює у короткохвильовій області спектра частот видимого діапазону, який відрізняється тим, що зазначені ОЕЗ, кожен із яких оптично зв'язаний із виходами зазначених оптичних хвилеводів, виконані у вигляді ОЕЗ другої групи, зазначені ОЕЗ, які є входами зазначених ОФЕ, виконані у вигляді ОЕЗ третьої групи, зазначені пасивні фільтри, що є складовими зазначених ОФЕ, виконані у вигляді пасивних фільтрів другої групи, зазначені ОЕЗ, що є складовими зазначених ОФЕ і оптично зв'язаними із входом зазначеного фотоактивного елемента, виконані у вигляді ОЕЗ четвертої групи, зазначені ОЕЗ, оптично зв'язані із виходами зазначених ОФЕ, виконані у вигляді ОЕЗ п'ятої групи, зазначені восьмий і дев'ятий ОФЕ додатково оснащені третіми виходами, третій вихід восьмого ОФЕ оптично зв'язаний із входом зазначеного третього оптичного хвилеводу, третій вихід дев'ятого ОФЕ оптично зв'язаний із входом зазначеного другого оптичного хвилеводу, входом пристрою є вхід зазначеного восьмого оптичного хвилеводу, виконаний у вигляді лічильного і/або тактового входу "Т", а виходом - виходи зазначених четвертого і п'ятого оптичних хвилеводів, виконаних у вигляді прямого й інверсного виходів, відповідно.
Текст
Корисна модель відноситься до обчислювальної техніки, а саме до бістабільних оптичних пристроїв, виконаних із застосуванням фотохромних фільтрів у вигляді інтегральної схеми з оптично зв'язаними тонкоплівковими приладами, а також до пристроїв на основі логічних схем із зовнішнім позитивним зворотним зв'язком із двома стійкими станами для обробки тільки цифрових даних при виконанні обчислень з використанням тільки іменованого уявлення чисел, наприклад, двійкового і може бути використано при побудові оптичних обчислювальних засобів у наукових дослідженнях, навігаційних приладах, діагностичному устатк уванні. Відомий Т-тригер [Триггеры. Рис.4-29 а-в. 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.158-168.], що містить RS-тригер із входами установчим, передустановчим, синхронізації і виходами прямим і інверсним, установчий вхід з'єднаний з інверсним виходом, передустановчий вхід з'єднаний із прямим виходом, входом пристрою є вхід синхронізації, виконаний у ви гляді тактового входу, а ви ходом - зазначені прямий і інверсний виходи, відповідно. Недоліком даного пристрою є наявність електронних компонентів, що значно знижують швидкість обчислення логічних функцій. Найбільш близьким за технічною сутністю є інтегральний оптичний синхронізований RS-тригер [Деклараційний патент України №14957 на корисну модель "Інтегральний оптичний RS-тригер" МПК-(2006) G02F3/00, G02В5/20, G02В6/12, Н03К3/037. Автори: Пилипенко М.В., Ходаков B.C., Шеховцов А.В., Цивільський Ф.М., Бараненко Р.В., Козел В.М., Дроздова Є.А. Заявник: Херсонський національний технічний університет. Опубл.: 15.06.2006, Бюл. №6, 2006р.], що містить підкладинку зі сформованим на ній відбивним прошарком, на поверхні якого сформований оптичний хвилевід, виконаний у вигляді першого оптичного хвилеводу, вхід якого оптично зв'язаний через першу дифракційну решітку, виконану у вигляді першого оптичного елемента зв'язку (ОЕЗ) із джерелом опорного випромінювання, на поверхні першого оптичного хвилеводу сформовані послідовно друга дифракційна решітка, виконана у вигляді другого ОЕЗ, перший пасивний фільтр і третя дифракційна решітка, виконана у вигляді третього ОЕЗ, вихід зазначеного першого оптичного хвилеводу оптично зв'язаний через зазначений другий ОЕЗ, через зазначений перший пасивний фільтр, через третій, четвертий і п'ятий ОЕЗ із першими входами першого, другого і третього активних фільтрів, відповідно, другий вхід зазначеного першого активного фільтра оптично зв'язаний через шостий ОЕЗ, через другий оптичний хвилевід, через сьомий ОЕЗ із першим джерелом випромінювання другої групи, виконаним у вигляді першого інформаційного входу, друге джерело випромінювання другої групи, виконане у вигляді другого інформаційного входу, оптично зв'язане через восьмий ОЕЗ, через третій оптичний хвилевід, через дев'ятий ОЕЗ із другим входом зазначеного третього активного фільтра, виходи першого і третього активних фільтрів через десятий і одинадцятий ОЕЗ, відповідно, через другий і третій пасивні фільтри, відповідно, оптично зв'язані з входами дванадцятого і тринадцятого ОЕЗ, відповідно, виходи зазначених дванадцятого і тринадцятого ОЕЗ оптично зв'язані з входами першого і другого фотоактивних елементів, відповідно, виходи яких оптично зв'язані з чотирнадцятим і п'ятнадцятим ОЕЗ, відповідно, вихід п'ятнадцятого ОЕЗ оптично зв'язаний із другим входом четвертого активного фільтра, шістнадцятий і сімнадцятий ОЕЗ, четвертий і п'ятий оптичні хвилеводи, виходи яких є першим і другим інформаційними виходами пристрою першої групи, відповідно, вихід четвертого активного фільтра оптично зв'язаний через вісімнадцятий ОЕЗ, через четвертий пасивний фільтр, через дев'ятнадцятий ОЕЗ із входом третього фотоактивного елемента, вихід якого оптично зв'язаний із двадцятим ОЕЗ, шостий оптичний хвилевід, неактивні поверхні зазначених оптичних хвилеводів оснащені відбивними прошарками, першим і другим інформаційними входами пристрою є входи сьомого і восьмого ОЕЗ у вигляді випромінювання першого і другого джерел випромінювання другої групи, відповідно, третій, четвертий і п'ятий ОЕЗ сформовані на поверхні пасивного фільтра, виконані в вигляді нанесеної на всю його поверхню дифракційної решітки як третій ОЕЗ, шостий, сьомий, восьмий і дев'ятий ОЕЗ виконані у вигляді четвертого, п'ятого, шостого і сьомого ОЕЗ, відповідно, конструктивний компонент, що складається з послідовно оптично зв'язаних десятого ОЕЗ, другого пасивного фільтра, дванадцятого ОЕЗ, першого фотоактивного елемента і чотирнадцятого ОЕЗ, виконаний у вигляді першого оптичного функціонального елемента (ОФЕ) із зберіганням вхідного зв'язку, конструктивний компонент, що складається з послідовно оптично зв'язаних одинадцятого ОЕЗ, третього пасивного фільтра, тринадцятого ОЕЗ, другого фотоактивного елемента і п'ятнадцятого ОЕЗ виконаний у вигляді другого ОФЕ зі зберіганням старих зв'язків, конструктивний компонент, що складається з послідовно оптично зв'язаних вісімнадцятого ОЕЗ, четвертого пасивного фільтра, дев'ятнадцятого ОЕЗ, третього фотоактивного елемента, двадцятого ОЕЗ, виконаний у вигляді третього ОФЕ, шістнадцятий і сімнадцятий ОЕЗ виконані у ви гляді восьмого і дев'ятого ОЕЗ, відповідно, четвертий активний фільтр виконаний у вигляді конструктивного компонента з третім входом, перший вхід якого виконаний із можливістю утворення оптичного зв'язку від третього ОЕЗ до третього ОФЕ, додатково містить четвертий, п'ятий, шостий, сьомий, восьмий і дев'ятий ОФЕ, додатково містить п'ятий, шостий, сьомий, восьмий, дев'ятий, десятий і одинадцятий активні фільтри, додатково введені сьомий і восьмий оптичні хвилеводи, додатково містить десятий і одинадцятий ОЕЗ, додатково містить третє джерело випромінювання другої групи, перші входи зазначених четвертого, п'ятого, шостого, сьомого, восьмого, дев'ятого, десятого й одинадцятого активних фільтрів оптично зв'язані з виходом зазначеного третього ОЕЗ, перший інформаційний вхід виконаний у вигляді установчого входу, др угий інформаційний вхід виконаний у вигляді передустановчого входу, вхід восьмого оптичного хвилеводу оптично зв'язаний через десятий ОЕЗ із третім джерелом випромінювання другої гр упи і виконаний у вигляді входу синхронізації, вихід восьмого оптичного хвилеводу оптично зв'язаний через одинадцятий ОЕЗ із другим входом другого активного фільтра, вихід якого оптично зв'язаний із входом четвертого ОФЕ, вихід четвертого оптичного хвилеводу виконаний у вигляді прямого виходу пристрою, вихід п'ятого оптичного хвилеводу виконаний у вигляді інверсного виходу пристрою, третій вхід четвертого активного фільтра оптично зв'язаний із першим виходом четвертого ОФЕ, ви хід четвертого активного фільтра оптично зв'язаний із входом третього ОФЕ, другий і третій входи п'ятого активного фільтра оптично зв'язані з виходом першого ОФЕ і другим виходом четвертого ОФЕ, відповідно, вихід п'ятого активного фільтра оптично зв'язаний із входом п'ятого ОФЕ, виходи п'ятого і третього ОФЕ оптично зв'язані з другими входами шостого і сьомого активних фільтрів, відповідно, виходи яких через шостий і сьомий ОФЕ, відповідно, оптично зв'язані з другими входами дев'ятого й одинадцятого активних фільтрів, відповідно, виходи восьмого і дев'ятого активних фільтрів оптично зв'язані з входом восьмого ОФЕ, виходи десятого й одинадцятого активних фільтрів оптично зв'язані з входом дев'ятого ОФЕ, перші виходи восьмого і дев'ятого ОФЕ оптично зв'язані з зазначеними четвертим і п'ятим оптичними хвилеводами, відповідно, виходи яких є виходом пристрою, другі виходи восьмого і дев'ятого ОФЕ оптично зв'язані з входами шостого і сьомого оптичних хвилеводів, відповідно, виходи яких оптично зв'язані через дев'ятий і восьмий ОЕЗ, відповідно, із другими входами десятого і восьмого активних фільтрів, відповідно, входом пристрою є входи др угого, восьмого і третього оптичних хвилеводів, а ви ходом виходи четвертого і п'ятого оптичних хвилеводів, виконаних у вигляді прямого і інверсного виходів, відповідно. Неактивні поверхні зазначених оптичних хвилеводів оснащені відбивними прошарками. Дифракційні решітки сформовані на вхідних поверхнях оптичних компонентів. Підкладинка виконана, наприклад, із жаростійкого склокристалічного цементу: ZrO 2-Al2O 3-SiO2 . Відбивний прошарок, виконаний, наприклад, напиленням золота. Зазначені хвилеводи виконані, наприклад, із кварцового скла з додаванням алюмінату галію. Зазначені пасивні фільтри виконані, наприклад, із літієвоалюмогерманатного ситалу: Li2O-Аl2O 3-GеO2-ТіO2 . Зазначені активні фільтри виконані, наприклад, із вольфрамоалюмосилікатного ситалу: SіO 2-В2O 3-Аl2O 3-WO 2. Зазначені фотоактивні елементи виконані, наприклад, із люмінофорів з антистоксовим збудженням. Зазначене джерело опорного випромінювання першої групи виконано, наприклад, у вигляді джерела інфрачервоного випромінювання. Зазначені джерела випромінювання другої гр упи виконані, наприклад, у вигляді джерел випромінювання, що випромінюютьу короткохвильовій області спектру частот видимого діапазону. Недоліком даного логічного пристрою є наявність невизначеного стану, що заважатиме при побудові лічильників. Була поставлена задача створення корисної моделі інтегрального оптичного Т-тригера, здатного виконувати функцію запам'ятовування логічних станів з можливістю побудови лічильників. Поставлена задача досягається тим, що інтегральний оптичний Т-тригер, що містить підкладку зі сформованим на ній відбивним шаром, на поверхні якого сформований оптичний хвилевід, виконаний у вигляді першого оптичного хвилеводу, вхід якого оптично зв'язаний через першу дифракційну решітку, виконану у вигляді першого оптичного елемента зв'язку (ОЕЗ) із джерелом опорного випромінювання, на поверхні першого оптичного хвилеводу сформовані послідовно друга дифракційна решітка, виконана у вигляді другого ОЕЗ, перший пасивний фільтр і третя дифракційна решітка, виконана у вигляді третього ОЕЗ, вихід зазначеного першого оптичного хвилеводу оптично зв'язаний через зазначений другий ОЕЗ, через зазначений перший пасивний фільтр із входом третього ОЕЗ, одинадцять активних фільтрів (АФ), причому четвертий і п'ятий АФ виконані з трьома входами й одним виходом, інші АФ виконані з двома входами й одним виходом, перші входи всіх АФ оптично зв'язані з виходом третього ОЕЗ, джерело випромінювання другої групи, виконане у вигляді інформаційного входу, оптично зв'язане з четвертим ОЕЗ, другий, третій, четвертий, п'ятий, шостий, сьомий і восьмий оптичні хвилеводи, вихід кожного з яких оснащений ОЕЗ, дев'ять оптичних функціональних елементів (ОФЕ), кожний з яких містить послідовно оптично зв'язані ОЕЗ, входи кожного із яких є кожними з входів ОФЕ, пасивний фільтр, ОЕЗ і фо тоактивний елемент, причому четвертий, восьмий і дев'ятий ОФЕ виконані з двома виходами й одним входом, інші ОФЕ виконані з одним виходом і одним входом, причому кожний з виходів ОФЕ оснащений ОЕЗ, кожний з виходів першого, другого і третього АФ оптично зв'язаний з кожним із входів першого, четвертого і другого ОФЕ, відповідно, кожний з виходів п'ятого і четвертого АФ оптично зв'язаний з кожним із входів п'ятого і третього ОФЕ, відповідно, кожний з виходів шосто го і сьомого АФ оптично зв'язаний з кожним із входів шостого і сьомого ОФЕ, відповідно, виходи восьмого і дев'ятого АФ оптично зв'язані з входом восьмого ОФЕ, ви ходи десятого й одинадцятого АФ оптично зв'язані з входом дев'ятого ОФЕ, кожний із других входів першого, другого і третього АФ оптично зв'язаний з кожним з виходів другого, восьмого і третього оптичного хвилеводів, відповідно, кожний із другого і третього входів четвертого АФ оптично зв'язаний з виходом другого ОФЕ і першим виходом четвертого ОФЕ, відповідно, кожний із другого і третього входів п'ятого АФ оптично зв'язаний з виходом першого ОФЕ і другим виходом четвертого ОФЕ, відповідно, кожний із други х входів шостого і сьомого АФ оптично зв'язаний з кожним з виходів п'ятого і третього ОФЕ, відповідно, кожний із других входів дев'ятого й одинадцятого АФ оптично зв'язаний з кожним з виходів шостого і сьомого ОФЕ, відповідно, кожний із други х входів восьмого і десятого АФ оптично зв'язаний з кожним з виходів сьомого і шостого оптичних хвилеводів, відповідно, кожний із входів четвертого і п'ятого оптичних хвилеводів оптично зв'язаний з кожним з перших виходів восьмого і дев'ятого ОФЕ, відповідно, кожний із входів зазначених шостого і сьомого оптичних хвилеводів оптично зв'язаний з кожним із других ви ходів зазначених восьмого і дев'ятого ОФЕ, відповідно, вхід зазначеного восьмого оптичного хвилеводу оптично зв'язаний з виходом зазначеного четвертого ОЕЗ, вхід зазначеного восьмого оптичного хвилеводу є входом пристрою, а виходом - виходи зазначених четвертого і п'ятого оптичних хвилеводів, виконаних у вигляді прямого і інверсного виходів, відповідно, неактивні поверхні зазначених оптичних хвилеводів оснащені відбивними шарами, дифракційні решітки сформовані на вхідних поверхнях оптичних компонентів, підкладинка виконана із жаростійкого склокристалічного цементу: ZiO 2-Al2O 3SiO2, відбивний шар виконаний напиленням золота, зазначені оптичні хвилеводи виконані із кварцового скла з додаванням алюмінату галію, зазначені пасивні фільтри виконані із літієвоалюмогерманатного ситалу: Li2O-Аl2O 3GеO2-ТіO 2, зазначені активні фільтри виконані із вольфрамоалюмосилікатного ситалу: SіO2-В2 O3-Аl2 O3-WO2 , зазначені фотоактивні елементи виконані із люмінофорів з антистоксовим збудженням, зазначене джерело опорного випромінювання першої групи виконано у вигляді джерела інфрачервоного випромінювання, зазначене джерело випромінювання другої групи виконано у вигляді джерела випромінювання, що випромінює у короткохвильовій області спектру частот видимого діапазону, зазначені ОЕЗ, кожен із яких оптично зв'язаний із виходами зазначених оптичних хвилеводів, виконані у вигляді ОЕЗ др угої гр упи, зазначені ОЕЗ, які є входами зазначених ОФЕ, виконані у ви гляді ОЕЗ третьої групи, зазначені пасивні фільтри, що є складовими зазначених ОФЕ, виконані у вигляді пасивних фільтрів другої групи, зазначені ОЕЗ, що є складовими зазначених ОФЕ і оптично зв'язаними із входом зазначеного фотоактивного елемента, виконані у вигляді ОЕЗ четвертої гр упи, зазначені ОЕЗ, оптично зв'язані із виходами зазначених ОФЕ, виконані у вигляді ОЕЗ п'ятої групи, зазначені восьмий і дев'ятий ОФЕ додатково оснащені третіми виходами, третій ви хід восьмого ОФЕ оптично зв'язаний із входом зазначеного третього оптичного хвилеводу, третій вихід дев'ятого ОФЕ оптично зв'язаний із входом зазначеного другого оптичного хвилеводу, входом пристрою є вхід зазначеного восьмого оптичного хвилеводу, виконаний у вигляді лічильного і/або тактового входу "Т", а ви ходом - виходи зазначених четвертого і п'ятого оптичних хвилеводів, виконаних у вигляді прямого й інверсного виходів, відповідно. Оскільки зазначені відмітні ознаки відсутні в прототипу, пропоноване технічне рішення відповідає критерієві "новизна". Таким чином, в отриманого пристрою з'являється властивість інтегрального оптичного Т-тригера, що дозволяє за рахунок конструктивного рішення з використанням фізичних властивостей хімічних сполук і їхніх хвильових параметрів виконувати функцію лічильного тригера, що виключає можливість появи невизначеного стану з можливістю застосування для побудови лічильних схем. На Фіг.1 - Фіг.3 зображена загальна схема пристрою „Інтегральний оптичний Т-тригер". На Фіг.4 та Фіг.5 представлена електронно-логічна технологічна інтерпретація схеми пристрою. Під поняттям „технологічна" трактується утворення логічних елементів і їхніх зв'язків у результаті конструювання, що обумовлені фізичними властивостями хімічних сполук. На Фіг. 6 представлена часова діаграма роботи Т-тригера. На Фіг.7 зображений варіант інтегрального виконання пристрою „Інтегральний оптичний Т-тригер". Інтегральний оптичний Т-тригер містить підкладку 1 (Фіг.1) зі сформованим на ній відбивним шаром 2, на поверхні якого сформований оптичний хвилевід 3, виконаний у вигляді першого оптичного хвилеводу, вхід якого оптичне зв'язаний через першу дифракційну решітку 4, виконану у вигляді першого оптичного елемента зв'язку (ОЕЗ) із джерелом опорного випромінювання 5. На поверхні оптичного хвилеводу 3 сформовані послідовно друга дифракційна решітка 6, виконана у вигляді другого ОЕЗ, перший пасивний фільтр 7 і третя дифракційна решітка 8, виконана у вигляді третього ОЕЗ. Вихід зазначеного першого оптичного хвилеводу 3 через зазначений другий ОЕЗ 6, через зазначений перший пасивний фільтр 7, через входи зазначеного третього ОЕЗ 8 оптично зв'язаний з першими входами першого активного фільтра (АФ) 9 (Фіг.2), др угого АФ 10, третього АФ 11, че твертого АФ 12, п'ятого АФ 13, шостого АФ 14, сьомого АФ 15, восьмого АФ 16, дев'ятого АФ 17, десятого АФ 18 і одинадцятого АФ 19. Джерело випромінювання другої групи 20 (Фіг.1) виконане у вигляді інформаційного входу, оптично зв'язане з четвертим ОЕЗ 21. Другий 22 (Фіг.2), третій 23, четвертий 24, п'ятий 25, шостий 26, сьомий 27 і восьмий 28 оптичні хвилеводи, вихід кожного з яких оснащений ОЕЗ другої групи 29. Перший ЗО, другий 31, третій 32, четвертий 33, п'ятий 34, шостий 35, сьомий 36, восьмий 37 і дев'ятий 38 оптичні функціональні елементи (ОФЕ), кожний з яких містить послідовно оптично зв'язані ОЕЗ третьої групи 39 (Фіг.3), вхід якого є входом ОФЕ, пасивний фільтр другої групи 40, ОЕЗ четвертої гр упи 41 і фотоактивний елемент 42, причому кожний з виходів ОФЕ оснащений ОЕЗ п'ятої групи 43. Кожний з виходів першого 9 (Фіг.2), другого 10 і третього 11 АФ оптично зв'язаний з кожним із входів першого 30, четвертого 33 і другого 31 ОФЕ, відповідно, кожний з виходів п'ятого 13 і четвертого 12 АФ оптично зв'язаний з кожним із входів п'ятого 34 і третього 32 ОФЕ, відповідно. Кожний з виходів шостого 14 і сьомого 15 АФ оптично зв'язаний з кожним із входів шостого 35 і сьомого 36 ОФЕ, відповідно. Виходи восьмого 16 і дев'ятого 17 АФ оптично зв'язані з входом восьмого 37 ОФЕ. Виходи десятого 18 і одинадцятого 19 АФ оптично зв'язані з входом дев'ятого 38 ОФЕ. Кожний із других входів першого 9, другого 10 і третього 11 АФ оптично зв'язаний з кожним з виходів другого 22, восьмого 28 і третього 23 оптичних хвилеводів, відповідно. Кожний із другого 44 (Фіг. 2) і третього 45 входів четвертого 12 АФ оптично зв'язаний з виходом другого 31 ОФЕ і першим виходом 46 четвертого 33 ОФЕ, відповідно. Кожний із другого 47 і третього 48 входів п'ятого 13 АФ оптично зв'язаний з виходом першого 30 ОФЕ і другим ви ходом 49 четвертого 33 ОФЕ, відповідно. Кожний із други х входів шостого 14 і сьомого 15 АФ оптично зв'язаний з кожним з виходів п'ятого 34 і третього 32 ОФЕ, відповідно. Кожний із других входів дев'ятого 17 і одинадцятого 19 АФ оптично зв'язаний з кожним з виходів шостого 35 і сьомого 36 ОФЕ, відповідно. Кожний із других входів восьмого 16 і десятого 18 АФ оптично зв'язаний з кожним з виходів сьомого 27 і шостого 26 оптичних хвилеводів, відповідно. Кожний із входів четвертого 24 і п'ятого 25 оптичних хвилеводів оптично зв'язаний с кожним з перших ви ходів 50 і 51 восьмого 37 і дев'ятого 38 ОФЕ, відповідно. Кожний із входів зазначених шостого 26 і сьомого 27 оптичних хвилеводів оптично зв'язаний з кожним із других ви ходів 52 і 53 зазначених восьмого 37 і дев'ятого 38 ОФЕ, відповідно. Третій вихід 54 восьмого 37 ОФЕ оптично зв'язаний із входом зазначеного третього 23 оптичного хвилеводу, третій ви хід 55 дев'ятого 38 ОФЕ оптично зв'язаний із входом зазначеного другого 22 оптичного хвилеводу. Вхід зазначеного восьмого 28 оптичного хвилеводу оптично зв'язаний з виходом зазначеного четвертого 21 ОЕЗ. Вхід зазначеного восьмого 28 оптичного хвилеводу є входом пристрою, виконаним у вигляді лічильного і/або тактового входу "Т", а виходом перші виходи зазначених четвертого 24 і п'ятого 25 оптичних хвилеводів, виконані у вигляді прямого й інверсного виходів, відповідно. Неактивні поверхні зазначених оптичних хвилеводів 1 (Фіг.1), 22 (Фіг.2), 23, 24, 25, 26, 27 і 28 оснащені відбивними шарами. Дифракційні решітки виконані у вигляді ОЕЗ сформовані на вхідних поверхнях оптичних компонентів. Підкладинка 1 виконана із жаростійкого склокристалічного цементу: ZrO 2-Al2O 3-SiO2 . Відбивний прошарок виконаний напиленням золота. Зазначені оптичні хвилеводи 1 (Фіг.1), 22 (Фіг.2), 23, 24, 25, 26, 27 та 28 виконані із кварцового скла з додаванням алюмінату галію. Зазначені пасивні фільтри виконані із літієвоалюмогерманатного ситалу: Li2O-АІ 2O 3-GеO2-ТіO2 , зазначені активні фільтри (АФ) 9 (Фіг.2), 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 та 19 виконані із вольфрамоалюмосилікатного ситалу: SіО2-В2 О3-Аl2О 3-WO2. Зазначені фотоактивні елементи 42 (Фіг.3) виконані із люмінофорів з антистоксовим збудженням. Зазначене джерело опорного випромінювання першої групи 5 (Фіг.1) виконано у вигляді джерела інфрачервоного випромінювання. Зазначене джерело випромінювання другої групи 20 (Фіг.1) виконано у вигляді джерела випромінювання, що випромінює у короткохвильовій області спектру частот видимого діапазону. Підкладка 1 (Фіг.1) є несучим елементом конструкції інтегрального оптичного Т-тригера. Відбивний шар 2 і інші (не позначені в графічних матеріалах) знижують дисипацію випромінювання і забезпечують напрямок його поширення. Оптичні хвилеводи: перший 3, другий 22 (Фіг.2), третій 23, четвертий 24, п'ятий 25, шостий 26, сьомий 27 і восьмий 28 є оптичним середовищем направленого поширення випромінювання. Оптичні елементи зв'язку (ОЕЗ): перший ОЕЗ 4 (Фіг.1), другий ОЕЗ 6, третій ОЕЗ 8, четвертий ОЕЗ 21, ОЕЗ другої групи 29 (Фіг.2), ОЕЗ третьої групи 39 (Фіг.3), ОЕЗ четвертої групи 41 і ОЕЗ п'ятої групи 43 служать для ефективного введення випромінювання в оптичні компоненти. Джерело опорного випромінювання першої групи 5 (Фіг.1) служить для забезпечення енергетичного "живлення" оптичним випромінюванням або, іншими словами, - подаючи базове випромінювання сприяє роботі оптичного пристрою. Пасивні фільтри: перший 7 і другої гр упи 40 (Фіг.3) {що містять їх оптичні функціональні елементи (ОФЕ) 30 (Фіг. 2), 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 і 38} уявляють собою селективні фільтри, що забезпечують безперешкодне поширення випромінювання від джерела опорного випромінювання першої групи 5 (Фіг.1) і перешкоджають проходженню випромінювань інших спектральних параметрів. Активні фільтри (АФ) 9...19 (Фіг.2) мають властивість оптичного затвору для довжин хвиль опорного джерела випромінювання 5 при наявності на одному зі своїх входів випромінювань інших спектральних характеристик. У неактивному ж стані зазначені активні фільтри пропускають випромінювання зі спектральною характеристикою опорного джерела випромінювання 5. Лічильний і/або тактовий вхід "Т" (вхід восьмого 28 оптичного хвилеводу) є лічильним і/або тактовим входом інтегрального оптичного Т-тригера, а джерело випромінювання другої групи 20 (Фіг.1) є його головною складовою (у логічній обчислювальній інтерпретації). Крім того, джерело випромінювання другої гр упи 20 керує роботою оптичних компонентів пристрою (в оптичній інтерпретації). Оптичні функціональні елементи (ОФЕ): перший 30 (Фіг.2), другий 31, третій 32, четвертий 33, п'ятий 34, шостий 35, сьомий 36, восьмий 37 і дев'ятий 38 - виконують елементарні логічні операції, обумовлені фізичними властивостями хімічних компонентів, що складають зазначений комплексний конструктивний елемент. Фотоактивні елементи 42 (Фіг.3), що містяться в оптичних функціональних елементах (ОФЕ): першого 30 (Фіг.2), другого 31, третього 32, четвертого 33, п'ятого 34, шостого 35, сьомого 36, восьмого 37 і дев'ятого 38 являють собою вторинні джерела випромінювання, що перетворюють випромінювання з однієї області спектра в іншу. Прямій Q і інверсний Q виходи четвертого 24 і п'ятого 25 оптичних хвилеводів, відповідно, служать для виводу результатів станів тригера в оптичному спектральному діапазоні. При виконанні пристрою в демонстраційному варіанті, оптичні елементи зв'язку можуть бути виконані у вигляді дифракційних решіток. Вони можуть бути сформовані на вхідних поверхнях оптичних компонентів. Підкладка 1 (Фіг.1) може бути виконана, наприклад, з жаростійкого склокристалічного цементу: ZiO2-Al2 O3-SiO 2 [Жаростойкие стеклокристаллические цементы. В кн.: Стрнад 3. Стеклокристаллические материалы /Пер. с чеш. И.Н.Князевой; Под ред. Б.Г.Варшала. - М.: Стройиздат, 1988. - С.238-240.]. Відбивний шар 2 може бути виконаний, наприклад, напиленням золота. Оптичні хвилеводи: перший 3, другий 22 (Фіг.2), третій 23, четвертий 24, п'ятий 25, шостий 26, сьомий 27 і восьмий 28, - можуть бути виконані, наприклад, із кварцового скла з додаванням алюмінату галію. Пасивні фільтри перший 7 (Фіг.1) і другої групи 40 (див. Фіг.3) (що містять його ОФЕ 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 і 38 та зображені на Фіг.2) можуть бути виконані, наприклад, із літієвоалюмогерманатного ситалу: Li2O-Аl2O 3-GеO2-ТіO2 . Активні фільтри (АФ) 9...19...19 можуть бути виконані, наприклад, з вольфрамоалюмосилікатного ситалу: SіO 2-В2 O3-Аl2 O3-WO2. Фотоактивні елементи 42, що зображено на Фіг.3 (які містяться в ОФЕ 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 і 38 та зображені на Фіг.2) можуть бути виконані, наприклад, з люмінофорів з антистоксовим збудженням. До таких речовин відносяться: 1) BaYF5. Yb.Er - фторид ербію; 2) BaYF5. Yb.Ho - фторид гольмію; 3) YOCl.Yb. Tm - оксихлорид тулію; 4) La2O2S. Yb.Er - оксисульфід ербію і т.п. Джерело опорного випромінювання першої групи 5 (Фіг.1) може бути виконаним, наприклад, у вигляді джерела інфрачервоного випромінювання. Джерело випромінювання другої гр упи 20 може бути виконаним, наприклад, у вигляді джерела випромінювання, що випромінює в короткохвильовій області спектра частот видимого діапазону. Робота інтегрального оптичного Т-тригера заснована на використанні фізичних властивостей хімічних сполук і їхніх спектральних характеристик. Як один із варіантів виконання даного пристрою, використані компоненти з властивостями фотохромізму [Коренева Л.Г., Золин В.Ф., Давыдов Б.Л. Нелинейная оптика молекулярных кристаллов. - М.: Наука, 1985. - 200с.], [Органические фотохромы. Под ред. проф. А.В.Ельцова. - Л.: Химия, 1982. - 288с., ил.], [Энциклопедия неорганических материалов. - Киев: Главная редакция украинской советской энциклопедии. - Т.2, 1977. - С.394-398.] і люмінофори з антистоксовим збудженням [Энциклопедия неорганических материалов. - Киев: Главная редакция украинской советской энциклопедии. - Т. 1, 1977. - С.720723.]. Під час дослідження спільно працюючих оптичних компонентів було прийняте рішення про використання базового опорного випромінювання (у даному викладі, - що живить всю оптичну систему). У якості демонстраційного варіанта можна скористатися інфрачервоним випромінюванням у якості опорного випромінювання. Перетворення випромінювання з однієї області спектра в іншу відомі, наприклад, із [Воронин Э.С., Дивлекеев М.И., Ильинский Ю.А., Соломатин B.C. Преобразование изображения из инфракрасного диапазона в видимый методами нелинейной оптики. - ЖЭТФ, 1970, Т.58, №1. - С.51-59.]. У зв'язку з цим, увагу було зосереджено на неорганічних сполуках - у якості фотоактивних елементів були обрані люмінофори. Перш, ніж розглядати роботу пристрою, необхідно відзначити, що обрана структура Т-тригера складається з двох частин. Перша частина - вузол синхронізації, що складається з двох двовходових елементів І. Др уга частина - власне асинхронний тригер, що складається із двох двовходових елементів АБО-НЕ. Така конфігурація обрана в якості базової з метою скоротити часові затримки, що впливають у результаті на швидкодію (на відміну від схем, зібраних з однойменних компонентів). Т-тригер з одним інформаційним входом Т уявляє собою асинхронний Т-тригер, що переключається надходженням на вхід Т керуючого сигналу у вигляді логічної одиниці. Логічні значення переключень Т-тригера в скороченому записі представлені у Таблиці 1, а в повному записі - у Таблиці 2. Таблиці 1 Скорочена форма запису переключень Т-тригера Tk 0 Qk Qk-1 1 Qk - 1 Таблиця 2 Повна форма запису переключень Т-тригера Qk-1 0 0 1 1 Tk 0 1 0 1 Qk 0 1 1 0 Характеристичне рівняння роботи «Інтегрального оптичного Т-тригера» представлено формулою: (1) Q k = Q k T k Ú Q k-1T k . Передбачається, що до дослідження роботи тригера, він знаходився у вихідному стані, тобто ви хід Q дорівнює логічному нулеві, а ви хід Q - логічній одиниці. Важливо відзначити, що встановлення тригера в той або інший стан повинне супроводжуватися керуючим сигналом Т. Причому керування виконується істинними логічними значеннями. Далі передбачається почати розгляд роботи пристрою за логічною інтерпретацією, представленою на Фіг.4 та Фіг.5. Але для цього важливо знайти відповідність між елементами логічної інтерпретації й оптичних компонентів інтегрального оптичного Т-тригера. Інвертор a потрібно асоціювати з оптично зв'язаними першим АФ 9 (Фіг.2) і першим ОФЕ 30, де др угий вхід першого АФ 9 є входом інвертора a, тоді як вихід першого ОФЕ 30 є його ви ходом. Інвертор b потрібно асоціювати з лівим (за кресленнями Фіг.2) плечем п'ятого АФ 13, де входом обумовлюється другий вхід 47 п'ятого АФ 13. Інвертор d потрібно асоціювати з оптично зв'язаними другим АФ 10 і четвертим ОФЕ 33, де другий вхід другого АФ 10 є входом інвертора d, тоді як перший вихід 46 і другий ви хід 49 четвертого ОФЕ 33 є його ви ходом. Інвертор e потрібно асоціювати з правим (за кресленнями Фіг.2) плечем п'ятого АФ 13 і лівим (за кресленнями Фіг.2) плечем четвертого АФ 12, де входом обумовлюються третій вхід 48 п'ятого АФ 13 і третій вхід 45 четвертого АФ12. Інвертор f потрібно асоціювати з оптично зв'язаними третім АФ 11 і другим ОФЕ 31, де др угий вхід третього АФ 11 є входом інвертора у, тоді як вихід др угого ОФЕ 31 є його ви ходом. Інвертор g потрібно асоціювати з правим (за кресленнями Фіг.2) плечем четвертого АФ 12, де входом обумовлюється другий вхід 44 четвертого АФ 12. Двовходовий кон'юнктор h потрібно асоціювати з оптично зв'язаними п'ятим АФ 13 і п'ятим ОФЕ 34, де входами кон'юнктора h прийнято вважати перший вхід п'ятого АФ 13, а ви ходом, - вихід п'ятого ОФЕ 34. Двовходовий кон'юнктор І потрібно асоціювати з оптично зв'язаними четвертим АФ 12 і третім ОФЕ 32, де входами кон'юнктора І прийнято вважати перший вхід четвертого АФ 12, а ви ходом, - ви хід третього ОФЕ 32. Інвертор j потрібно асоціювати з оптично зв'язаними шостим АФ 14 і шостим ОФЕ 35, де другий вхід шостого АФ 14 є входом інвертора j, тоді як вихід шостого ОФЕ 35 є його виходом. Інвертор k потрібно асоціювати з дев'ятим АФ 17, де входом інвертора k є другий вхід дев'ятого АФ 17. Інвертор l потрібно асоціювати з оптичне зв'язаними сьомим АФ 15 і сьомим ОФЕ 36, де другий вхід сьомого АФ 15 є входом інвертора l, тоді як вихід сьомого ОФЕ 36 є його ви ходом. Інвертор m потрібно асоціювати з одинадцятим АФ 19, де входом інвертора m є другий вхід одинадцятого АФ 19. Двовходовий диз'юнктор n потрібно асоціювати з оптично зв'язаними виходами восьмого АФ 16 і дев'ятого АФ 17 із входом восьмого ОФЕ 37, де одним із входів є перший вхід восьмого АФ 16. Другим входом є перший вхід дев'ятого АФ 17. Виходами диз'юнктора n є перший вихід 50, другий вихід 52 і третій вихід 54 восьмого ОФЕ 37. Прямий вихід Q пристрою є виходом четвертого оптичного хвилеводу 24, оптично зв'язаного з першим виходом 50 восьмого ОФЕ 37. Інвертор р потрібно асоціювати з послідовно оптично зв'язаними другим виходом 52 восьмого ОФЕ 37, шостим оптичним хвилеводом 26, ОЕЗ др угої гр упи 29 і другим входом десятого АФ 18. Входом інвертора р є вхід шостого 26 оптичного хвилеводу. Двовходовий диз'юнктор t потрібно асоціювати з оптично зв'язаними виходами десятого АФ 18 і одинадцятого АФ 19 із входом дев'ятого ОФЕ 38, де одним із входів є перший вхід десятого АФ 18. Другим входом є перший вхід одинадцятого АФ 19. Ви ходами диз'юнктора t є перший вихід 51, другий ви хід 53 і третій ви хід 55 дев'ятого ОФЕ 38. Інверсний вихід Q пристрою є виходом п'ятого оптичного хвилеводу 25, оптично зв'язаного з першим виходом 51 дев'ятого ОФЕ 38. Інвертор u потрібно асоціювати з послідовно оптично зв'язаними другим виходом 53 дев'ятого ОФЕ 38, сьомим оптичним хвилеводом 27, ОЕЗ другої гр упи 29 і другим входом восьмого АФ 16. Входом інвертора u є вхід сьомого 27 оптичного хвилеводу. Інтегральний оптичний Т-тригер працює в такий спосіб. У вихідному стані опорне випромінювання від джерела опорного випромінювання 5 (Фіг.1) через перший ОЕЗ 4, поширюючись першим оптичним хвилеводом 3 і, проходячи через другий ОЕЗ 6, через перший пасивний фільтр 7, через третій ОЕЗ 8 проходить умовними гілками від a до u. Розглянемо ситуацію при відсутності логічного керуючого сигналу на вході восьмого оптичного хвилеводу (Фіг.2) 28 (Т), тобто випромінювання джерела другої гр упи 20 (Фіг.1), а також на другому вході другого АФ 10 (Фіг.2). Через те що активний фільтр АФ 10 не активний, він безперешкодно пропускає випромінювання від джерела опорного випромінювання 5 (Фіг.1) гілкою b до четвертого ОФЕ 33 (Фіг.2). Четвертий 33 ОФЕ, містить у собі фотоактивний елемент, що, збуджуючись, за рахунок фотолюмінесценції випромінює вторинне випромінювання. Унаслідок цього активізуються п'ятий АФ 13 і четвертий АФ 12. Умовимося, що вихідний стан розглянутого тригера, - коли на інверсному його виході Q буде присутня логічна одиниця, тобто наявність вторинного випромінювання (унаслідок люмінесценції дев'ятого ОФЕ 38) на виході п'ятого 25 оптичного хвилеводу. Далі вроздріб розглянемо стан оптичної схеми: а) за схемою (Фіг.2), внаслідок активізації четвертого активного фільтра АФ 12, гілкою h не проходить опорне випромінювання на третій ОФЕ 32, що, не збуджуючись, не в змозі активізувати через другий вхід сьомий активний фільтр АФ 15. Гілкою p опорне випромінювання безперешкодно надходить на сьомий ОФЕ 36, що, зі свого виходу активізує одинадцятий активний фільтр АФ 19 через другий його вхід. Через те що дев'ятий ОФЕ 38 активний (за умовою вихідного стану), то перекриванням доступу опорного випромінювання через одинадцятий активний фільтр АФ 19 (права гілка u) неможливо вивести його зі стану збудження, тому що лівою гілкою u він одержує опорне випромінювання для збудження (прообраз диз'юнкції). Зі свого другого виходу 53 дев'ятий ОФЕ 38 подає вторинне випромінювання через сьомий 27 оптичний хвилевід, через ОЕЗ другої групи 29 на другий вхід восьмого активного фільтра АФ 16, активізуючи його. Отже, лівою гілкою s восьмий 37 ОФЕ не одержує опорного випромінювання; б) за схемою (Фіг.2) п'ятий активізований активний фільтр АФ 13 гілкою 8 не пропускає опорного випромінювання на п'ятий 34 ОФЕ. Навіть з огляду на той факт, що через третій вихід 55 дев'ятого 38 ОФЕ другим оптичним хвилеводом 22 вторинне випромінювання надходить за допомогою ОЕЗ другої гр упи 29 на другий вхід першого АФ 9, - унаслідок цього неактивний стан першого 30 ОФЕ не активізує другий 47 вхід п'ятого активного фільтра АФ 13, однак він все ж таки вже активний під впливом третього 48 його входу. У такий же спосіб на стан тригера не зможе вплинути відсутність вторинного випромінювання на третьому 54 виході восьмого 37 ОФЕ гілкою: третій 23 оптичний хвилевід, ОЕЗ другої групи 29, другий вхід третього АФ 11. Через те що третій АФ 11 не активний, то через перший свій вхід (g) пропускає випромінювання, що надходить від опорного джерела випромінювання 5 (Фіг.1) та збуджує другий 31 ОФЕ (Фіг.2) й активізує другий 44 вхід четвертого АФ 12. Але відомо (за даними, що згадуються в п. а), що третій 45 його вхід активний, - це не змінить сформованої ситуації. У результаті цього шостий активний фільтр АФ 14 безперешкодно пропускає опорне випромінювання гілкою є до шостого 35 ОФЕ, збуджуючи його. Збуджений 35 ОФЕ, за рахунок вторинного випромінюванням зі свого виходу активізує дев'ятий активний фільтр АФ 17 через його другий вхід. У ситуації, що виникла в п. a, восьмий 37 ОФЕ через ліву гілку s не одержував опорного випромінювання. Внаслідок активізації дев'ятого активного фільтра АФ 17, - і через праву гілку s восьмий 37 ОФЕ не одержить опорного випромінювання. Через те що на виходах 50, 52 і 54 восьмого 37 ОФЕ немає вторинного випромінювання, то через шостий 26 оптичний хвилевід, і далі через ОЕЗ другої групи 29 не зможе активізуватися десятий активний фільтр АФ 18. Отже, лівою гілкою и (про це згадувалося в п. a) опорне випромінювання все-таки буде надходити для збудження дев'ятого 38 ОФЕ. Слід зазначити, що четвертий АФ 12 і п'ятий АФ 13 активні фільтри є прообразом елементів кон'юнкції. Це означає, що зазначені активні фільтри будуть пропускати опорне випромінювання тільки в тому випадку, коли на їх обох (др угому і третьому) входа х не буде випромінювання, що активізує, (у даному випадку вторинного випромінювання, внаслідок збудження фотоактивних елементів, що містить у собі ОФЕ). Якщо на одному з входів активного фільтра буде присутнім вторинне випромінювання, то внаслідок його активізації, - він не пропустить через себе опорного випромінювання. Зміна стану на керуючому тактовому вході призведе до зміни стану компонентів схеми, дослідження станів якої бажано проводити з використанням графічних матеріалів на Фіг.1, 2, 3, 4, 5, 6 і 7. Поява керуючого сигналу у вигляді логічного високого рівня (випромінювання від джерела випромінювання другої групи 20, що на Фіг.1) на вході "Т" восьмого 28 (Фіг.2) оптичного хвилеводу спричинить зміну логічного стану компонентів схеми. З огляду на той факт, що перший АФ 9 активний, а третій АФ 11 не активний, розглянемо результат дії керуючого сигналу. Звернемо увагу, що на другому вході 44 четвертого активного фільтра АФ 12 уже є присутнім випромінювання, що активізує. Крім того, вже активний перший АФ 9, внаслідок чого перший 30 ОФЕ не зможе збудитися й активізація п'ятого активного фільтра АФ 13 через його другий вхід нічого не дасть, тому що його третій 48 вхід активний. Отже, випромінювання від джерела випромінювання другої групи 20 за допомогою восьмого 28 оптичного хвилеводу, через ОЕЗ другої групи 29 активізує др угий вхід другого АФ 10. Гілкою b випромінювання від джерела опорного випромінювання зніме збудження з четвертого 33 ОФЕ і, отже, зникне вторинне випромінювання з його першого 46 і другого 49 виходів. Через перший вхід п'ятого активного фільтра АФ 13 і його вихід опорне випромінювання надійде на п'ятий 34 ОФЕ, збуджуючи його. З виходу п'ятого ОФЕ 34 вторинне випромінювання (унаслідок фотолюмінесценції) активізує шостий активний фільтр АФ 14 (Фіг.1). Гілкою e опорне випромінювання не пройде до шостого 35 ОФЕ. У результаті сформованої ситуації дев'ятий активний фільтр АФ 17 (не активізований) пропустить опорне випромінювання гілкою а на вхід восьмого 37 ОФЕ, збуджуючи його. Він, у свою чергу, через свій другий вихід 52, шостим 26 оптичним хвилеводом, через ОЕЗ другої гр упи 29 активізує десятий активний фільтр АФ 18, закриваючи доступ опорному випромінюванню на вхід дев'ятого 38 ОФЕ лівою гілкою u (а це була його єдина гілка одержання опорного випромінювання!). Відсутністю вторинного випромінювання на другому 53 виході дев'ятого 38 ОФЕ, за допомогою сьомого 27 оптичного хвилеводу й ОЕЗ другої гр упи 29 припиняється активізація восьмого активного фільтра АФ 16. Ще одна гілка (уже ліва s) відкривається для підживлення опорним випромінюванням! Одночасно із збудженням восьмого 37 ОФЕ на першому його виході 50 з'являється вторинне випромінювання, що за допомогою четвертого 24 оптичного хвилеводу надходить до виходу Q. У цей же час, із третього 54 виходу восьмого 37 ОФЕ вторинне випромінювання надійде через третій 23 оптичний хвилевід, через ОЕЗ др угої групи 29 на другий вхід третього АФ 11, активізуючи його. Гілкою g опорне випромінювання зніме збудження із другого 31 ОФЕ, і, як наслідок, дезактивує другий 44 вхід четвертого АФ 12. Через те що його третій вхід 45 також неактивний, то гілкою h опорне випромінювання збудить третій 32 ОФЕ. Це спричинить активізацію сьомого активного фільтра АФ 15 і викличе збудження сьомого 36 ОФЕ, який, у свою чергу, своїм вторинним випромінюванням за рахунок фотолюмінесценції активізує одинадцятий АФ 19. Це спричинить повну ізоляцію від збудження дев'ятий 38 ОФЕ, через те що десятий АФ 18 також не пропустить до нього опорного випромінювання. У результаті цього на першому 51 виході дев'ятого 38 ОФЕ і на виході п'ятого 25 оптичного хвилеводу Q зникне вторинне випромінювання. У момент зникнення керуючого сигналу Т відключається права гілка s підживлення опорним випромінюванням восьмого 37 ОФЕ. Але при цьому залишається ліва гілка. У результаті цього тригер знаходиться в стані збереження «одиниці» на своєму одиничному ви ході Q. Слід зазначити, що восьмий АФ 16 і дев'ятий АФ 17 активні фільтри, а також десятий АФ 18 і одинадцятий АФ 19 активні фільтри, - являють собою прообраз елементів диз'юнкції. Відповідно до часової діаграми на Фіг.6, де представлена часова діаграма роботи Т-тригера, зникнення керуючого сигналу Т не приводить до зміни стану вихідних рівнів Q і Q . Якщо в момент часу t0 з'явився сигнал Т, то зміна стану тригера відбудеться з моменту появи наступного сигналу Т (момент часу t1). Так само відбудеться й у моменти часу t2 i t3 . Роботу "Інтегрального оптичного Т-тригера" простіше розглядати, керуючись електронно-логічною технологічною інтерпретацією, зображеною на Фіг.4 та Фіг.5. На перший погляд дивує наявність із двох послідовно включених інверторів на кожнім із входів елемента кон'юнкції. Здавалося б, - без них можна було б обійтися, тому що два послідовно включених інвертори повторюють логічний стан. В описі графічних матеріалів указувалося на визначенні "технологічна". Ці послідовно включені інвертори утворилися в результаті конструкторської розробки системи і їхня поява обумовлена фізичними властивостями використовуваних хімічних сполук. Для ясного уявлення роботи пристрою необхідно вказати на аспекти відповідності між графічними матеріалами на Фіг.1-3 та Фіг.4-5. У органічних фотохромних речовин явище фотохромізму відбувається внаслідок: окисно-відновлювальних реакцій, таутомірних прототропних перетворень, цис-транс-ізомеризації, валентної ізомеризації, фотоперегрупування, гетеролітичного і гемолітичного розірвання зв'язків, фотодимеризації [Барачевский В.А., Лашков Г.И., Цехомский В.А. Фотохромизм и его применение. - М.: Химия, 1977. - С.31-57.]. Неорганічних фотохромних речовин значно менше, ніж органічних, і в них немає такого різноманіття фото хімічних перетворень. Проте матеріали, створені на їхній основі, за низкою властивостей, важливих для практичного застосування, не поступаються органічним. Фотохромні властивості мають багато кристалічних і скловидних неорганічних речовин. Найпростішим фото хромним процесом у неорганічних кристалах є утворення центрів забарвлення при оптичному збудженні кристалів фотонами з енергією, що відповідає ширині зони. Виникаючі центри забарвлення аналогічні тим, що виникають при рентгенівському і g-опроміненні, дією на кристали електронів і нейтронів, нагріванням кристалів у парах металів (адитивне забарвлення) [Photochromism. Techn. Chem., v.111. Ed. G.H.Brown. - New York, WileyInterscience, 1971. - P.633.]. Оптичне збудження призводить до утворення двовалентного рідкоземельного іона електронної конфігурації 4fk5d1 в основному електронному стані. Відомо [Архангельская В.А., Киселева М.Н., Феофилов П.П. А.с. СССР №265317, МКИ-2 - G02В1/02. Открытия. Изобр. Пром. образцы. Товари, знаки, 1971, №33, С.223.], що оптично звільнений електрон захоплюється полем надлишкового заряду, утворюваного тривалентною домішкою, і утворює воднеподібний центр великого радіуса, аналогічний Rn-центрам у кристалах галогенідів лужних металів. Явище фо топереносу електрона вперше було виявлено в кристалах МF 2 П.П.Феофіловим [Феофилов П.П. "Оптика и спектроскопия", 1962, т.12. - С.531-533.]. Число пар рідкоземельних активаторів, для яких відомий фотоперенос електрона в МF2 дуже багаточисельний [Arkhangelskaya V.A., Feofilov P.P. Proc. Intern. Conf. on Luminescence, 1966. - P.1682-1688.]. За потенціалами іонізації іонів лантаноїдів L2+ у МF2 рідкоземельні іони, що знаходяться в решітках СаF2 і SrF2, можна розташувати в послідовності (Eu, Yb), Sm, Tm, D y, Nd, Но, Er(Gd, Pr, Ce, Tb). Кожний з іонів зазначених лантаноїдів у цьому ряду є донором електрона відносно всіх інших іонів, розташованих зліва від нього. Це дозволяє істотно розширити спектральні межі світлочутливості подібних речовин. Так, активація фотопереносу електрона в Sm 2+ здійснюється випромінюванням 313нм, у Nd2+ - 483нм, у Но2+ - 504нм, у D y2+ - 546нм і т.д. При цьому для фото хромних кристалів MF2 характерний порівняно невисокий квантовий вихід (j»0,3). Це пов'язано з тим, що внаслідок перекривання спектрів поглинання активатора-донора й активатора-акцептора при опроміненні одночасно здійснюються як прямий, так і обернений фотоперенос електрона. Цими ж причинами пояснюється відсутність фотопереносу електрона, наприклад, у парах Sm 2+-Tm 3+ і Eu2+-Tm 3+ [Ар хангельская В.А., Киселева М.Н. В кн.: Спектроскопия кристаллов. - М.: Наука, 1970. - С.164-167.]. Повна оборотність фотохромного процесу досягається при аддитивному відновленні кристалів, тому що в цьому випадку відсутні диркові центри. Для того щоб другий активатор (L(2)) у цих умовах залишився в тривалентному стані, його спорідненість до електрона повинна бути істотно меншою, ніж у L(1) [Архангельская В.А., Киселева М.Н., Шрайбер В.М. Физ. твердого тела, 1969, т.II. - С.869-876.]. Термостійкість фотоіндукованих станів залежить від багатьох чинників і, насамперед, від температури. При кімнатній температурі час зникнення фотоіндукованого поглинання змінюється від декількох днів до тижнів. У нашому випадку (у запропонованому технічному рішенні), оборотність фотохромного процесу відбувається відразу ж після зняття керуючого випромінювання, тому що при цьому залишається лише інфрачервоний вплив від джерела опорного випромінювання першої групи 5 (Фіг.1). Таким чином, у порівнянні з прототипом, запропонована конструкція дозволяє виконувати лічильну функцію, виключаючи перехід у невизначений стан оптичним каналюванням за рахунок фізичних властивостей хімічних сполук. Використання даного технічного рішення, як складової частини оптичного процесора, відкриває можливість існуючий рівень обчислювальної техніки перевести в оптичну область спектра без використання електронних компонентів. Інтегральний оптичний Т-тригер може бути використаний як складова частина лічильників оптичного процесора.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюIntegral optical t-trigger
Автори англійськоюPylypenko Mykola Vadymovych, Khodakov Viktor Yehorovych, Tsyvilskyi Fedir Mykolaiovych
Назва патенту російськоюИнтегральный оптический т-триггер
Автори російськоюПилипенко Николай Вадимович, Ходаков Виктор Егорович, Цивильский Федор Николаевич
МПК / Мітки
МПК: G02B 5/22, H03K 3/037, G02B 6/12, G06E 1/00, G02F 3/00, H03K 19/02
Мітки: оптичний, т-тригер, інтегральній
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-23696-integralnijj-optichnijj-t-triger.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Інтегральний оптичний т-тригер</a>
Попередній патент: Пробка до пляшки
Наступний патент: Випускна система локомотива
Випадковий патент: Пристрій для моделювання стрес-індукованої артеріальної гіпертензії