Стр. 92 - ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОПТИКА

И Н Т Е Г Р А Л Ь Н А Я О П Т И К А

92

На рис. 6.4 представлена схема волноводного интерферометра Маха-

Цандера, являющегося основным элементом логической интегральной схемы,

где

1

– полупроводниковый лазер с синхронизацией мод;

2

– подложка с ОИС;

3

– волноводный интерферометр;

4

– фазосдвигающие электроды;

5

– поляризатор.

Рис. 6.4

Эта ОИС может найти применение не только как сверхбыстродействую-

щий логический элемент, но и как устройство для кодирования и декодирова-

ния оптических цифровых сигналов и для других целей обработки сигналов.

Оптическая ИС работает следующим образом. На центральный входной ОВ по-

ступает непрерывная последовательность оптических импульсов, управляющие

оптические импульсы подаются на первый или второй входной ОВ (или на оба

одновременно). Дополнительно на интерферометр подается напряжение сме-

щения

U

см

, обеспечивающее получение сдвига фаз между волнами в плечах ин-

терферометра и установку нулевого сигнала на его выходе.

Каждый оптический управляющий сигнал распространяется только в од-

ном плече интерферометра, изменяя вследствие нелинейности материала пока-

затель преломления ОВ, при этом для устранения интерференции между управ-

ляющим и управляемым сигналами они имеют ортогональную поляризацию

(управляющие –

Е

, управляемые –

Н

-поляризацию). На выходе интерферометра

помещен поляризатор, пропускающий только моду с

Н

-поляризацией.

Оптические импульсы должны быть соответствующим образом синхро-

низированы между собой. Интенсивность выходного сигнала

I

вых

определяется

разностью фаз волн в плечах интерферометра Ф=Ф

0

+ΔФ. Сдвиг фаз Ф

0

созда-

ется постоянным напряжением смещения, а

ΔФ – управляющими оптическими

импульсами, причем

ΔФ=

n

2

kL

Δ

I

, где

n

2

– нелинейная добавка к показателю

преломления материала,

L

– длина области взаимодействия;

Δ

I

– разность ин-

тенсивностей оптических сигналов в плечах интерферометра.

При подаче напряжения смещения Ф

0

=π и отсутствии управляющих им-

пульсов (или одновременной их подаче) выходной сигнал равен нулю. Если

управляющий сигнал поступает только в одно из плеч интерферометра, то при

некотором значении Δ

I

=

I

и при одинаковых длительности и форме синхрони-

зированных во всех каналах оптических импульсов

ΔФ=π. В этом случае вы-

1

2

3

4

5

I

вых

I

1

(

ТЕ

)

I

0

(

ТМ

)

I

2

(

ТЕ

)

U

см