Оптические методы в информатике. Лантух Ю.Д. - 9 стр.

      Составляющие оптоэлектронное устройство отдельные элементы и при-
боры, как правило, изготавливаются из различных материалов. Оптопара со-
стоит из арсенида галлия (излучатель), полимерного оптического клея, кремния
(фотоприемник). В ВОЛС к этим материалам добавляется кварц (световод).
      Наличие разнородных материалов обусловливает: низкий общий КПД
устройства из-за поглощения излучения в пассивных областях структур, отра-
жения и рассеяния на оптических границах; снижение надежности из-за разли-
чия температурных коэффициентов расширения, разъюстировки при механиче-
ских воздействиях, сложности общей герметизации устройства, технологиче-
скую сложность и высокую стоимость.
      Заметим, что в традиционной микроэлектронике эти недостатки предо-
пределили доминирование монолитных интегральных микросхем над гибрид-
ными.
      3. Деградация.
      В данном случае это понятие используется в широком смысле как сниже-
ние эффективности оптоэлектронных приборов при воздействии температуры,
радиации, долговременной работе. Принципиальная особенность процессов
распространения излучения в веществе и оптоэлектронных преобразований
(обусловленная малостью длины волны света) состоит в исключительно высо-
кой их чувствительности к нарушениям оптической однородности материалов,
даже к субмикронным включениям. К появлению таких дефектов ведут выше-
указанные воздействия. Практически у всех видов излучателей имеет место
снижение мощности излучения при возрастании температуры; у фотоприемни-
ков происходит увеличение темновых токов и шумов. Так же проявляется воз-
действие проникающей радиации, с той лишь разницей, что возникающие на-
рушения необратимы. Также неизбежно помутнение оптических сред и ухуд-
шение светопропускания на границах разнородных материалов.
      Сопоставление перечисленных достоинств и недостатков, значимость
первых и возможность преодоления (хотя бы частично) вторых, позволяет сде-
лать общий оптимистический вывод об огромных возможностях оптических
методов в информатике.

    1.3 Двумерный оптический сигнал и его информационная
структура

      Оптическим сигналом называют световую волну, несущую определенную
информацию /4/. Особенностью световой волны по сравнению с радиоволной
является то, что вследствие малости длины волны λ можно практически реали-
зовать прием, передачу и обработку сигналов, промодулированных не только
по времени, но и по пространственным координатам. Это позволяет значитель-
но увеличить объем вносимой в оптический сигнал информации.
      Таким образом, оптический сигнал в общем случае является функцией че-
тырех переменных: трех пространственных координат − x,y,z и времени t. Рас-
смотрим его математическое описание.
                                                                          93