Оптический коммутатор

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(Я) G 0 2 Р 3 /О 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) (22) (46) (72) (71) ту-. (3) (56 ) кл.25

?.

Р1367

1974

3430443/18-25

28.04,8?

07.01.84. Бюл,Р1

N А. Орлов и А.В. Соколов

Минский радиотехнический инсти621. 382 (088. 8 )

1. Патент ".ША Р 3831035, 0-578, опублик. 1974.

Заявка Великобритании, 348, кл. G 02 F 3/00, опублик. (прототип . (54 ) (57 ) 1 . ОПТИЧЕСКИЙ КОММУТАТОР, содержащий последовательно расположенные источник излучения, управляющую маску с модулируюыими ячейками и приемники излучения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьыения точности и надежности, в него дополнительно введен оптически управляемый транспарант с полосовыми ячейками, а приемники излучения выполнены в виде полосовых светочувствительных элементов, расположенных перпендикулярно полосовым ячейкам управляемого транспаранта.

1065813

2. Коммутатор по п,1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения контраста изображения, оптически управляе>ый транспарант выполнен в виде магнитооптического транспаранта, полосовыми ячейками которого являются участки магнитоодноосной пластины, выделенные параллельными управляющими шинами, а управляющая маска выполнена в виде поКзобретение относится к оптическим - стройствам I может быть использовано в качестве коммутатора информационных каналов в однородных вычислительно-моделирующих структурах, а также при построении оптических линий связи и передачи информации.

Известна схема переключения оптических информационных каналов, содер жащая источники излучения, оптическую отклоняющую сис..ему, которая управляется дискретным способом, и приемники излучения,. Оптическая отклоняющая система представляет со бой матрицу световых дефлекторов, число которых равно количеству входных информационных сигналов. Световой дефлектор способен отклонять световой поток в любом направлении, которое задается при записи в дефлектор соответствующей голограммы |1j,.

Однако известное устройство не позволяет осуществить передачу светового потска от одно1о источника излучения на несколько приемников излучения, т.е. невозможно мультиплексиРование оптических информационных каналов, поскольку световой дефлектор не может одновременно отклонять световой поток в нескольких направлениях.

Наиболее близким к предлагаемому ЗО является оптический коммутатор, содержащий последовательно расположенные источник излучения, управляющую маску с модулирующими ячейками и приемники излучения. Управляющая 35 ,маска, пропускает или блокирует требуемые световые потоки, что позволяет решить задачу коммутации произвольно задаваемых, в том числе и пе-. ресекающихся подмножеств оптических информационных каналов (2) .

Недостатком укаэанного устройства,является невысокая точность и наде>кность функционирования, так как при большом количестве оптических связей между приемниками и источниками излучения возможны потери переца,ваемой информации. следовательно расположенных анализатора, магнитооптической пластины с управляющими токовыми шинами и поля ризатора, причем полосовые участки магнитоодноосной плас;v.ны управляемого транспаранта и ячейки управляющей маски расположены в местах пересечения проекций источников и приемников излучения на ее плос-. кость. (Пель и, обре т, ».ITT повыше! II, .» с» оч ности и - а,:.,ен»ности коммутатс11-аз.: акже повышение контраста и-:об;г :1ения.

Поставленная:;"ль до-.-.тиг. †.ется тем„ что в опти 1еском :.îì. :ó..аторе, содержащем последовательно pac::I-.ложенные источник излучения, управ>I:па-, щую маску с модулирующи1 и ячей...=..;и и приемники излучения,,1опоткительно введен оптически управляемый транспарант с полосовыми ячейками, а вЂ,.,IIå.-!.Кики излучения выполнен.-: виде .IGJ. c. "

C ". .ÂÛ>T СВЕТОЧУВ ТВИТТЕЛ» и. 1Х ЗЛЕМЕК ОВ расположенных перпендик»»л -.",;Ис полосо— вым ячейкам управляемо о транс- †:ра:. а, При этом оптически у гравл;.еы..й транспарант выпол -IBII в -иве магни:ооптического транспаранта, по -.эсовыми ячейками которого являются у -ас; < магнитооднооской пласти»ü, в.-.:д;:— ленные параллельными управляющими шинами, а управляющая маска выпслнена в виде последовательно расположенных анализатора, магни..оопт1-:=еской пластины с управляющими токовыми UIHHBMTT и поляризатора, причем полосовые участки магки1оод»оосной пластины управляемого транспаранта и ячейки управляющей маски расположе ны в местах пересечения проекций ис -.оччиков и приемнике>. и.злучекия на ее плоскость.

На че>ртеже приведена фукк 1ио»а.>ьная схема предлагаемс:о ком..j ò»1òñãà.

Коммутатор содержит .:.агнитоодноосную пластину 1 с системой :пара:дельных токовых петель (шин) 2, .агкитооптический управляемый транспар=»T

3 с формирующей токовой системой

4, поляризатор 3, анализ атор б, приемники 7 излучения, линейно поляризованный световой поток Б, полосовые ячейки 9-11 управляемого транспара>1та 3, полосовые элементы 12-14 приемников 7 излучения.

Иагнитоодноосная пластина 1 представляет собой пластин; монокристалла

065813

25 ортоферрита или 01 — содержащую гранатовую пленку с низкой козрцитивностью. При поступлении тоГ кового импульса 1двоичного информационного сигнала} в петлю систе.— мы параллельных токовых петель

2 в пределах этой петли под влиянием локального магнитного поля в магнитоодноосной пластине 1 образуется полосовой домен, который благодаря эффекту Фарадея вращает

1плоскость поляризации поляризованного излучения 8 или на угол + Sd

Ро часовой стрелке) или на угол -8d (против часовой стрелки) в зависимости от направления намагниченности в полосовом домене, где 6 удельное фарадеевское вращение магнитоодноосной пластины 1", — толщина пластины. Будем считать, что образование полосового домена, вра- 20 щающего плоскость поляризации на угол <8ci соответствует двоичному информационному сигналу "1", а образование полосового домена, вращающепо плоскость поляризации иа угол -@ 4;двоичноглу информационному сигналу "0". Поляризатор 5 установлен таким образом, чтобы полностью погасить излучение с плоскостью поляризации, повернутой относитель- 30 но плоскости поляризации исходного излучения светового потока 8 на угол — ed и пропустить излучение с плоскостью поляризации, повернутой относительно плоскости поляризации исходного излучения светового потока 8 на угол + 84

Таким образом, на выходе анализатора 5 образуютая полоски света в тех местах, где на магнитоодноосной пластине 1 сформирован полосовой домен, соответствующий двоичному информационному сигналу "1". Иагнигооптический управляемый транспарант

3 представляет собой плас=ину монокристалла ортоферрита или Be — содер-45 жащую гранатовую пленку с повышенной коэрцитивностью, с которой сопряжена формирующая схема 4, состоящая из двух систем параллельных токовых проводников, причем взаимоперпен- 50 дикулярные проводники разделены слоем прозрачного диэлектрика. Формирующая схема 4 позволяет создавать в плоскости управляющего транспаранта 3 прямые и обратные домены, обла- 55 дающие противоположно направленными векторами намагниченности, в зависимости от направления тока в проводниках. Прямые и обратные домены устойчиво сохраняются после окончания ц) зоздействия токовых импульсов. Для получения прямого домена в ячейке

С-1, например, необходимо подать в петли С и 1 токовые импульсы такой величины, чтобы величина магнитного поля была ниже порогового поля переключения во всех участках петель, кроме С-1, где и произойдет,переключение намагниченности. Для получения обратного домена нужно изменить направление тока в проводниках на обратное.. Прямые домены благодаря эффекту Фарадея поворачивают плоскость поляризации проходящего поляризованного излучения на угол+ ed, а обратные домены на угол 0Д . Анализатор 6 установлен таким образом, чтобы полностью гасить излучение, прошедшее через обратный домен и пропускать излучение, прошедшее через прямой домен. Таким образом, на выходе анализатора 6 излучение от полосок света, образовавшихся после поляризатора 5, присутствует только в тех местах, где на управляемом транспаранте 3 сформированы прямые домены.

Устройство работает следующим образом.

Пеобходимо передать двоичный информационный сигнал "1", поступающий в петлю, а параллельных токовых петель 2 магнитоодноосной пластины 1, на приемники излучения в виде полосовых элементов 13 и 14.

Для этого необходимо путем подачи токовых импульсов в петли полосовых ячеек С,Е и 1 формирующей токовой системы 4 создать прямые домены в ячейках С-1 и Е-1 управляемого транспаранта 3 во всех ячейках которого первоначально формируются обратные домены. Поляризатор 5 и анализатор 6 пропускают на приемники 13 и 14 излучение, проходящее только через полосовой домен в петле а магнитоодноосной пластин I

1 и прямые домены в ячейках С-1 и E-1 управляемого транспаранта 3.

При поступлении в петлю а двоичного информационного сигнала 0" поляризатор 5 полностью гасит излучение, проходящее через образовавшийся в петле а полосовой домен и световые потоки на приемники 13 и 14 излучения не попадают. На приемник

13 и-лучения также передается двоичный сигнал "1", поступающий в петлю в магнитоодноосной пластины 1. Для этого в ячейке С-3 управляемого транспаранта 3 необходимо сформировать"прямой домен.

Предлагаемый оптический коммутатор позволяет передавать один двоичный информационный сигнал на несколько приемников излучения и несколько двоичных информационных сигналов на один приемник излучения.

Таким образом, одновременно выполняются операции мультиплексирования и объединения по 11ЛИ информационных сигналов. Расположение поляризатора

1065813

Составитель, А. ГубарЕв редактор р. Середа Техред М, Тепер Корректор Ю. Макаренко

Заказ 11038/47 Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, ><-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 между магнитоодноосной пластиной

1 и управляемым транспарантом 3 и расположение анализатора 6 между управляемюл транспарантом 3 и приемником 7 излучения позволяет обеспечить пропускание излучения, прошедшего только через полосовой домен магнитоодноосной пластины 1, соответствующей двоичному информационному сигналу "1", и прямой домен .магнитооптического управляемого транспаранта 3, и тем самым повысить точность

1 и надежность функционирования предла- гаемого коммутатора.