Мультиплексор оптических сигналов с применением эффекта керра

Авторы патента:

Михайлов Анатолий Константинович (RU)

G02F1/03 - основанные на керамике или электрооптических кристаллах, например, обладающих эффектом Поккельса или Керра (G02F 1/061 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2730128:

Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" (RU)

Изобретение относится к технике оптической связи и может найти применение при разработке оборудования высокоскоростных солитонных систем передачи. Техническим результатом является надежное направление с высоким быстродействием одного из входных световых потоков в выходной канал за счет переключающих устройств, которые изменяют плоскость поляризации под действием эффекта Керра. Указанный технический результат достигается тем, что мультиплексор оптических сигналов с применением эффекта Керра выполнен в виде четырех входных поляризационных фильтров, после прохождения которых оптические лучи приобретают поляризацию и подвергается воздействию электрического поля в электрооптическом анизотропном веществе с двойным лучепреломлением для изменения поляризации волны. Далее оптический луч поступает одновременно на выходные поляризационные фильтры, у которых вектор поляризации ортогонален относительно вектора поляризации входного поляризационного фильтра. При подаче переключающего электрического потенциала можно отклонить вектор поляризации оптического луча. В результате луч сможет пройти только через один выходной поляризационный фильтр. 1 ил.

Изобретение относится к технике оптической связи и может найти применение при разработке оборудования высокоскоростных солитонных систем передачи.

Недостатком известного устройства [1] является низкое быстродействие и высокая сложность.

Целью предлагаемого изобретения является повышение быстродействия направления одного из входных информационных световых потоков в выходной канал.

Техническим результатом является надежное направление с высоким быстродействием одного из входных световых потоков в выходной канал за счет переключающих устройств, которые изменяют плоскость поляризации под действием эффекта Керра.

Указанный технический результат достигается тем, что мультиплексор оптических сигналов с применением эффекта Керра выполнен в виде четырех входных поляризационных фильтров, после прохождения которых оптические лучи приобретают поляризацию и подвергается воздействию электрического поля в электрооптическом анизотропном веществе с двойным лучепреломлением для изменения поляризации волны. Далее, оптический луч поступает одновременно на выходные поляризационные фильтры, у которых вектор поляризации ортогонален относительно вектора поляризации входного поляризационного фильтра. При подаче переключающего электрического потенциала можно отклонить вектор поляризации оптического луча. В результате луч сможет пройти только через один выходной поляризационный фильтр.

Таким образом, можно организовать передачу информации из конкретного входного оптического сигнала на выход, осуществив мультиплексирование.

Тем самым, с высоким быстродействием будет осуществляться переключение с одного канала на другой, так как эффект Керра, практически безынерционен с быстродействием порядка 10^-10 с.

На фиг. 1 изображена схема мультиплексора оптических сигналов с применением эффекта Керра.

Работает устройство следующим образом. Входные информационные лучи L₁, L₂, L₃, L₄ приобретают поляризацию после прохождения через входные поляризационные фильтры 1, 2, 3, 4. Направление вектора поляризации у всех входных поляризационных фильтров должно быть одинаковым и оно должно быть ортогональным относительно выходных поляризационных фильтров 9, 10, 11, 12. В результате, оптические лучи, пройдя через входные поляризационные фильтры 1, 2, 3, 4, будут поляризованы таким образом, что они не смогут пройти через выходные поляризационные фильтры 9, 10, 11, 12. В электрооптическом анизотропном веществе 5, 6, 7, 8 при подаче электрического сигнала от схемы управления 17 на электроды вектор поляризации информационного луча отклоняется в соответствии с эффектом Керра. Схема управления 17 выполнена в виде обычного дешифратора с управляющими входными сигналами в виде двоичного кода по двухразрядной схеме x₁, x₂. Далее, оптические лучи L₁, L₂, L₃ поступают на светоделители 13, 14, 15 соответственно, а оптический луч L₄на зеркало 16 для перенаправления в выходной оптический канал L. Таким образом, можно осуществить мультиплексирование оптических сигналов из выбранного канала.

При необходимости получения большего количества каналов мультиплексирования можно наращивать параллельно и последовательно представленный мультиплексор оптических сигналов на четыре входа для создания любой разветвленной схемы мультиплексирования.

Литература

1. Патент РФ №2620261. Передающее устройство волоконно-оптической солитонной системы передачи синхронных цифровых каналов / Удовиченко В.Н. Опуб. 24.05.2017. Бюл. №15.

Мультиплексор оптических сигналов с применением эффекта Керра выполнен в виде схемы управления на цифровом четырехразрядном дешифраторе, отличающийся тем, что четыре оптических информационных луча одновременно проходят через четыре входных поляризационных фильтра с ортогональным расположением вектора поляризации относительно четырех выходных поляризационных фильтров с управлением в электрооптическом анизотропном веществе с двойным лучепреломлением с изменением поляризации волны в соответствии с эффектом Керра, с последующим мультиплексированием на трех светоделителях и зеркале.

Изобретение относится к области изготовления оптических элементов, обеспечивающих преобразование гауссовых пучков в кольцевые пучки с радиальной поляризацией. Способ изготовления многосекторной спиральной фазовой пластины с варьируемым задерживанием по фазе (SVR) с числом секторов, равным Nmax, на пластине из исландского шпата, кристаллическая ось которой ориентирована параллельно поверхности пластины, в котором число секторов Nmax делят на 4 группы, в каждой из которой выбирают число секторов Nmax/4, а последовательное травление каждого из секторов пластины за исключением первого, толщина которого равна толщине кристаллической пластины, на заданную глубину: где λ - длина волны, N - номер сектора, no и ne - показатели преломления для обыкновенной и необыкновенной волн соответственно, осуществляют путем перемещения сфокусированного пучка лазерного излучения ближнего ИК диапазона наносекундной длительности импульса в плоскости контакта кристаллической пластины и пластины прессованного графита, в пределах сектора, при этом направление первой и последующих линий перемещения выбирают параллельным радиусу сектора, от которого начинают перемещение и которое осуществляют от края сектора SVR к ее центру, далее процесс повторяют для каждого из последующих секторов до момента завершения формирования SVR, при этом в каждой из групп вводят ограничения на плотность мощности, частоту следования импульсов, скорость перемещения сфокусированного пучка и количества перемещений для каждой из линий параллельных радиусу сектора, значения которых указаны в формуле изобретения, а после завершения формирования SVR проводят отжиг в печи при температуре не ниже 500 С и не выше 550 С с длительностью отжига не менее 12 часов.

Способ управления волоконно-оптическим контроллером поляризации // 2725144

Изобретение относится к волоконно-оптической технике и предназначено для управления состоянием поляризации оптического излучения на выходе волоконно-оптического контроллера поляризации.

Компланарный волновод электрооптического модулятора бегущей волны на базе интерферометра маха-цендера // 2680990

Изобретение относится к области интегральных оптоэлектронных компонентов, применяемых в области оптической связи, в частности к компланарным волноводам электрооптических модуляторов бегущей волны на базе интерферометра Маха-Цендера, и может быть использовано для амплитудной модуляции лазерного излучения, обработки и передачи оптической информации.

Рабочий узел детектора импульсного терагерцового излучения // 2637182

Изобретение относится к области оптического приборостроения и касается рабочего узла детектора импульсного терагерцового излучения. Детектор обеспечивает детектирование терагерцового излучения путем изменения направления вектора поляризации оптического фемтосекундного импульса под действием электрического поля терагерцовой волны.

Многоканальный электрооптический модулятор (варианты) // 2625623

Группа изобретений относится к лазерной технике. Многоканальный электрооптический модулятор состоит из ячейки Поккельса и подключенных к ней параллельно нескольких независимых высоковольтных генераторов, формирующих колоколообразные высоковольтные импульсы с регулируемой амплитудой до четвертьволнового напряжения и длительностью менее периода обхода резонатора регенеративного усилителя.

Светофильтр для защиты от лазерного излучения // 2622223

Светофильтр для защиты от лазерного излучения основан на эффекте Поккельса и включает в себя прозрачную подложку, закрепленную в пластмассовом корпусе. На подложке жестко закреплен между двумя прозрачными пластинами-электродами поляризатор из кварцевого элемента.

Ячейка поккельса для мощного лазерного излучения // 2621365

Изобретение относится к оптической технике. Сущность изобретения заключается в охлаждении электрооптического элемента ячейки Поккельса, выполненного из кристалла DKDP, до криогенных температур в оптическом криостате.

Способ усилинения магнитооптического эффекта керра с помощью фотоннокристаллических структур // 2551401

Изобретение относится к области магнитофотоники. Способ усиления магнитооптического эффекта Керра путем формирования магнитного фотонного кристалла с периодически структурированной поверхностью магнетика, при котором морфология поверхности магнитного фотонного кристалла определяется уровнем среза плотнейшей гранецентрированной кубической упаковки микросфер в плоскости <111> в пределах слоя коллоидного кристалла.

Фотонный матричный переключатель // 2490680

Коммутатор оптических сигналов с применением эффекта керра // 2730130

Изобретение относится к технике оптической связи и может найти применение при разработке оборудования высокоскоростных солитонных систем передачи. Техническим результатом является надежное переключение с высоким быстродействием светового потока из одного канала в другой за счет изменения плоскости поляризации под действием эффекта Керра. Указанный технический результат достигается тем, что коммутатор оптических сигналов с применением эффекта Керра включает поляризационный фильтр, после прохождения через который оптический луч приобретает вертикальную поляризацию и подвергается воздействию электрического поля в электрооптическом анизотропном веществе с двойным лучепреломлением для изменения поляризации волны. Далее оптический луч поступает одновременно на два поляризационных фильтра, причем у одного фильтра вектор поляризации отклонен относительно вертикальной оси на +45 градусов, а у другого фильтра вектор поляризации отклонен относительно вертикальной оси на -45 градусов. 1 ил