Стр. 97 - ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОПТИКА
Упрощенная HTML-версия
И Н Т Е Г Р А Л Ь Н А Я О П Т И К А
97
является функцией управляющего напряжения, формируемого цепью обратной
связи. Для схемы, представленной на рис.6.6,
U
=
U
см
+ β(
P
вых
+
P
см
),
(6.9)
где
U
см
– постоянное напряжение смещения;
β – коэффициент обратной связи,
P
см
– мощность дополнительного импульса света. Коэффициент передачи тран-
зистора можно найти графическим решением уравнений (6.8) и (6.9), как это
показано на рис. 6.6.
Наклоны прямых линий обратно пропорциональны множителю
1/β
P
вх
.
Без включения обратной связи (β=0) тангенс угла наклона прямой бесконечен и
амплитуда выходного импульса определяется
точками
А
/
и
В
/
. При включении
обратной связи наклон прямой уменьшается и пересечения с кривой происхо-
дят в точках
А
и
В
. Выходной импульс усиливается в
К
β
=(
К
А
-
К
В
)/(
К
А
/
-
К
В
/
) раз.
Значение коэффициента
К
β
зависит от уровня оптического смещения и в
определенных пределах может управляться изменением коэффициента усиле-
ния электронного усилителя. Экспериментально достигнутое значения коэффи-
циента усиления оптического транзистора не превышало 4,8 дБ.
6.6. Арифметические и функциональные вычислительные
оптические интегральные схемы
Рассмотрим основные принципы работы ОИС, выполняющих численные
расчеты аналоговыми методами. Ряд основных базовых структур ОИС могут
выполнять различные простейшие арифметические операции. Оптическое сло-
жение двух пучков можно выполнить с помощью Y-разветвителя. Для того,
чтобы эта операция была линейной и воспроизводимой, световые сигналы
должны быть взаимно некогерентными. После сложения получается оптиче-
ский сигнал, что позволяет проводить с ним дальнейшие оптические операции.
Не существует прямого способа непосредственного вычитания двух амплитуд
или интенсивностей света. Однако разработано несколько методов генерации
оптического сигнала, пропорционального разности двух напряжений. Один из
них основан на применении электрооптического фазовращателя, который вы-
полнен в виде полоскового волновода и создает фазовый сдвиг, пропорцио-
нальный
U
1
-
U
2
. В другом варианте используется электрооптически формируе-
мая в волноводе фазовая дифракционная решетка. Здесь интенсивность дифра-
гированного пучка пропорциональна sin
2
(
U
1
-
U
2
). Если фазовращатель помес-
тить в одно из плеч интерферометра, то интенсивность света на выходе будет
иметь такую же тригонометрическую зависимость от разности напряжений.
Известные на сегодняшний день способы умножения чисел оптическими
методами основаны на управляемом ослаблении (усилении) светового сигнала.
Для умножения переменной, определяемой интенсивностью пучка, на некото-
рую константу можно использовать модулятор света. Применение последова-
тельно включенной пары модуляторов позволяет выполнять умножение двух
величин, пропорциональных напряжениям на модуляторах.
