Оптические методы в информатике. Лантух Ю.Д. - 33 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

117
го сильно выраженной нелинейной характеристикой. Из этого кристалла выре-
зались прямоугольные образцы, которые имели грани размером несколько мил-
лиметров. Передние и задние грани кристаллов покрывались тончайшим слоем
отражающего вещества, которые служили зеркалами. Исследования показали,
что применение покрытия даже необязательно: полированная поверхность кри-
сталла сама может служить зеркалом. Как видим, устройство трансфазора чрез-
вычайно просто и технологично.
Кристалл InSb прозрачен только для некоторой области инфракрасной
части спектра и лучше всего проявляет свою оптическую нелинейность при
температуре 77 К и длине волны излучения, равной приблизительно 5 мкм. Та-
кое излучение может генерироваться химическим лазером на оксиде углерода,
излучение которого можно регулировать в узком диапазоне длин волн вокруг λ
= 5 мкм. В последнее время найдены вещества, например кристаллы GaSe, ко-
торые проявляют оптическую бистабильность в видимом диапазоне спектра
(0,4 - 0,7 мкм), что значительно облегчает выбор лазера и открывает возмож-
ность дальнейшего уменьшения размеров трансфазора. Из кристаллов GaSe бы-
ли изготовлены резонаторы оптической длиной
L = 10 мкм.
На вход трансфазора подводят два хорошо отъюстированных лазерных
пучка, например, с помощью световолокон, которые затем фокусируются в од-
ной точке на его передней грани. Один из пучков имеет относительно большую
и неизменную интенсивность
I
0
(рисунок 2.13), второй имеет значительно
меньшую интенсивность
I
y
и может модулироваться по интенсивности. Этот
пучок является управляющим. Интенсивность постоянного пучка подбирается
так, чтобы пропускание трансфазора было близко к порогу усиления. Интен-
сивность же управляющего пучка такова, что когда он добавляется к постоян-
ному, под действием интенсивности
I
m
результирующего входного пучка
трансфазор переключается в состояние с максимальным пропусканием.
Так как характеристика трансфазора крутая, даже незначительная моду-
ляция управляющего пучка сильно увеличивает его пропускание. Трансфазор
работает аналогично электронному транзистору. Действительно, постоянный
пучок аналогичен постоянному то-
ку смещения, который протекает от
эмиттера к коллектору транзистора,
а управляющий пучокменьшему
току, протекающему от базы к кол-
лектору. Как небольшое изменение
тока базы вызывает в транзисторе
большое увеличение тока коллек-
тора, так и незначительное измене-
ние управляющего пучка вызывает
в трансфазоре увеличение пропус-
кания. Подобно транзистору,
трансфазор может переключаться
в одно из двух четко различимых
Рисунок 2.13
го сильно выраженной нелинейной характеристикой. Из этого кристалла выре-
зались прямоугольные образцы, которые имели грани размером несколько мил-
лиметров. Передние и задние грани кристаллов покрывались тончайшим слоем
отражающего вещества, которые служили зеркалами. Исследования показали,
что применение покрытия даже необязательно: полированная поверхность кри-
сталла сама может служить зеркалом. Как видим, устройство трансфазора чрез-
вычайно просто и технологично.
       Кристалл InSb прозрачен только для некоторой области инфракрасной
части спектра и лучше всего проявляет свою оптическую нелинейность при
температуре 77 К и длине волны излучения, равной приблизительно 5 мкм. Та-
кое излучение может генерироваться химическим лазером на оксиде углерода,
излучение которого можно регулировать в узком диапазоне длин волн вокруг λ
= 5 мкм. В последнее время найдены вещества, например кристаллы GaSe, ко-
торые проявляют оптическую бистабильность в видимом диапазоне спектра
(0,4 - 0,7 мкм), что значительно облегчает выбор лазера и открывает возмож-
ность дальнейшего уменьшения размеров трансфазора. Из кристаллов GaSe бы-
ли изготовлены резонаторы оптической длиной L = 10 мкм.
       На вход трансфазора подводят два хорошо отъюстированных лазерных
пучка, например, с помощью световолокон, которые затем фокусируются в од-
ной точке на его передней грани. Один из пучков имеет относительно большую
и неизменную интенсивность I0 (рисунок 2.13), второй имеет значительно
меньшую интенсивность Iy и может модулироваться по интенсивности. Этот
пучок является управляющим. Интенсивность постоянного пучка подбирается
так, чтобы пропускание трансфазора было близко к порогу усиления. Интен-
сивность же управляющего пучка такова, что когда он добавляется к постоян-
ному, под действием интенсивности Im результирующего входного пучка
трансфазор переключается в состояние с максимальным пропусканием.
       Так как характеристика трансфазора крутая, даже незначительная моду-
ляция управляющего пучка сильно увеличивает его пропускание. Трансфазор
работает аналогично электронному транзистору. Действительно, постоянный
                                           пучок аналогичен постоянному то-
                                           ку смещения, который протекает от
                                           эмиттера к коллектору транзистора,
                                           а управляющий пучок — меньшему
                                           току, протекающему от базы к кол-
                                           лектору. Как небольшое изменение
                                           тока базы вызывает в транзисторе
                                           большое увеличение тока коллек-
                                           тора, так и незначительное измене-
                                           ние управляющего пучка вызывает
                                           в трансфазоре увеличение пропус-
                                            кания.    Подобно    транзистору,
                   Рисунок 2.13
                                            трансфазор может переключаться
                                            в одно из двух четко различимых

                                                                         117