Стр. 84 - ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОПТИКА

И Н Т Е Г Р А Л Ь Н А Я О П Т И К А

84

Предложенная классификация ОИС для обработки информации по функ-

циональному признаку опирается на аналоговые и цифровые методы управле-

ния и обработки информации электрических сигналов. Аналоговые оптические

методы обработки применяются для создания аналоговых ОИС для обработки

сигналов и данных с помощью ПАВ и электрооптически управляемых элемен-

тов. Такие ОИС могут работать с данными, представленными как в аналоговой ,

так и в цифровой форме. В цифровых оптических методах используются опти-

ческие бистабильность и мультистабильность, обусловленные нелинейными

свойствами отдельных элементов, они наиболее перспективны для построения

полностью оптических логических и цифровых ОИС.

Основным направлением исследования оптической обработки информа-

ции в настоящее время является создание оптических волноводных процессо-

ров для обработки сигналов и процессоров для обработки данных.

В этих устройствах используются интегральные операции Фурье-

преобразования в планарных оптических водноводах (ОВ), на основе которых

построены различного типа корреляторы и конвольверы высокочастотных сиг-

налов, электрооптические аналого-цифровые и цифро-аналоговые методы пре-

образования сигналов, а также разнообразные методы построения логических

и цифровых ОИС, основанные на нелинейности как материала самого ОВ, так и

внешней обратной связи.

В оптически управляемых ИО-устройствах используется нелинейная за-

висимость показателя преломления или поглощения материала ОВ от поля све-

товой волны. Наиболее пригодный для этих целей ОВ на основе полупроводни-

ковых соединений. Анализ схемотехники коммутирующих интегральных схем

показывает, что самым перспективным методом, применяемым для построения

этих устройств является переключение (коммутация) с помощью электроопти-

чески управляемых направленных ответвителей на основе связанных каналь-

ных или полосковых ОВ.

При разработке и создании ОИС для обработки информации основными

проблемами являются выбор материала для ОВ и ОИС в целом и базовых вол-

новодных элементов, на основе которых могут быть построены различные

функциональные ОИС. Для построения волноводного тракта ОИС применяют-

ся различные типы трехмерных (канальных и полосковых) ОВ. Выбор того или

иного типа ОВ определяется конструктивно-технологическими и схемотехни-

ческими особенностями конкретных свойств ОВ. Базовыми волноводными

элементами ОИС могут служить волноводные переключатели на основе элек-

трооптически управляемых направленных ответвителей, электрооптически

управляемые волноводные интерферометры, волноводные фокусирующие ди-

фракционные элементы. В качестве базовых элементов ОИС также использу-

ются фотоприемники, управляемые дифракционные элементы, предназначен-

ные для модуляции и отклонения оптических пучков в планарных ОВ. Рас-

смотренные базовые элементы должны хорошо стыковаться между собой и с

другими оптическими элементами, что позволяет применять гибкость в созда-

нии ОИС на общей подложке в гибридном или монолитном исполнении.