Оптический волноводный коммутатор - SU657774A3

Описание

1

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в оптических системах обработки информации ,

Известен оптический волоноводный коммутатор, содержащий два диэлектрических оптических волновода, которые расположены параллельно.на части своей длины, при этом расстояние между ними равно порядку.ширины одного из диэлектрических волноводов, при этом диэлектрические оптические волноводы расположены на значительном расстоянии один от другого, за исключением области, где они идут параллельно один зругому 11 . .

Известный оптический волноводный коммутатор имеет низкую надежность коммутации, .

Известен также оптический волноводный коммутатор, содержащий два оптических волновода, которые размещены на поверхности подложки, выполненной из диэлектрика с коэффициентом преломления, меньшим коэффициента преломления диэлектрика оптических волноводов, и источник регулирующего сигнала, связанный по крайней мере, с одним из оптических волноводов 2 .

Однако и этот известный оптический волноводный коммутатор имеет низкую надежность коммутации.

Целью изобретения - повышение надежности коммутации.

Для этого в оптический волноводный коммутатор, содержащий пару оптических волноводов, размещенных на поверхности подложки, выполненной из диэлектрика с коэффициентом преломления , меньшим коэффициента преломления диэлектрика оптических волноводов , и источник регулирующего сигнала, связанный, по крайней мере, с одним из пары оптических волноводов , дополнительно введены диэлектрический слой, выполненный с коэффициентом , преломления, меньшим коэффициента преломления диэлектрика оптических волноводов, и пьезоэлектрическая пленка, причем оптические волноводы заключены в диэлектрический слой, на поверхности которого размещена перекрывающая часть оптических волноводов пьезоэлектрическая пленка, на которой установлены источник регулирукйцего сигнала, содержащий , по крайней мере, один преобразователь акустической поверхностной

НОИ ijo.uihi свячпнныи, по крайней мере, с o;uiiiM IIJ чтшческих волноводов.

Иа чертеже приведен предлагаемый оптпческпи волповодный коммутатор.

Оптнчеекпй вол но водны и коммутатор содержит оптичеекпе во.тноводы 1 и 2, разлкмценные па поверхности подложки 3, выпо .шенпой из диэ,1ектрика с коэффициентом преломления, мепьп им коэффициента нре;1ом ,1(.мп1я дпэ.чектрпка оптических волноводов 1 и 2, псточ1П1к 4 регулпрующего сигнала . СВЯЗП1И1ЫЙ с оптическими волноводами 1 и 2. диэлектрический слой 5, выполненный с коэ(|к|)И11,иептом ире/юмления, меньшим коэ())()ппиента пре.юмлеиия диэлектрика оптических в().)водов 1 и 2, и пьезоэлектрическую и.гепку 6. причем оитические волноводы 1 1 2 заключешз в диэлектрический слой о, нп его новерхиости размещена перекрывающая часчь оптических волноводов 1 и 2 пьезоэлектрическая пленка 6, на которой установлен источник 4 регулпрующего сигнала, еодержапшй преобразователи 7 акустической поверхностной волны, связанные с (ятгпческими волноводами 1 и 2.

О|ггический во.лиоводный коммутатор работает с.лсдхюшпм образом.

Оптические во.лповоды 1 и 2 имеют раз .тимные копстапты распространения /Cj и Ка, обесиечпваюшпе распространение сигналов опрсде.;км1иых мод.

11)1М)бр,13ователн 7 акустической пове х постиог , вол1- ы, установленные па пьезоэлектрическс-й п.лоике 6. обеспечивают ввод акустической ноиерхиостпой волны в область коммулации (иггичееких волног одов 1 и 2, в KOToiiofi оптические волноводы 1 и 2 наХ1 ) в пеиосредствепиой близости к другому.

В тсугствии акустической поверхностпой ьо.лШ) сигнал основной моды оптическоIo во,лновода i расирс страпяется только в о.плпчееком но.Л (оводе 1. В области, где оптические волноводы i и 2 находятся в пепосредствеипой близости один от другого, ог тический волновод 2 слегка изменяет распределение поля в оптическом волноводе 1. Взаимодействие двух близко расноложенн .ых оптических волноводов 1 и 2 приводит к BO.jniiKHOBeHi-iio слабого возмущения в опти ческо во.лповоде 2. В резу.; ьтате взаимодействия с оптическим волноводом 2 константа распростране1П1я оптического волновода 1 изменяется и становится равгой K. Однако к , приб..лыю равпо Al.

После нрочождепии юлпы чсрез область, ivie О1ггическис во.лиииоды 1 и 2 находятся в пепосредствеипо) близости одип от дру-. гого. коэфсЬииие1гг расиростра1 ення онтическо1Ч ) волновода 15новь достщ-ает значения / , л волна продолжает расирострапяп ся по оггичсскомч волноводу i нраклически не о.слаблеппой, за исключением небольших потерь, связанных с взаимодействием .

Аналогичным образом сигнал основной моды оптического волновода 2 раепрострапяется только в оптическом волноводе 2, в то вре.мя как по оптическо.му волноводу 1 не передается никакого спгнала. В области, где оптические волноводы 1 и 2 находятся в непосредственной близости один от другого , константа распространения оптического волновода 2 становится равной KL незначительно отличаюгцейся от Кг. В результате прохождения волны в оптическом волноводе 2 в оптическом волноводе 1 возникает незначительное возмушение.

5При наличии акустической поверхностной волны происходит изменение констант распространения оптических волноводов 1 и 2 таки.м образом, что осуществляется коммутация сигнала из одного оптического волновода 1 или 2 в другой. Например, сигнал основной моды оптического волновода 1 раснространяется в оптическом волноводе 1 до области, где расположены преобразо-ватели 7 акустической поверхпостной волны. В этой области взаимодействие оптических волноводов 1 и 2 приводит к изменению констаиты распространения оптического волновода 1 до значения К.. Акустические оптические взаимодействия являются результатом воздействия акустических поверхностпых воли, генерируемых преобразователяМП 7, и приводят к изменению константы )аспроетранения оптического волновода 1 до такого значен ш, при котором нрекрапдается расгтространение волны.

При этом в результате акусто-оптичес5 ких взаимодействий константа распространения достигает значения KL при котором может осуществляться передача еигнала по незанятому оптическому каналу-волноводу 2. Таким образом, в области между преобразователями 7 сигнал, который первопачально распространяется по оптическо .му волн-оводу 1, затухает и начинает распространяться по ранее незанятому оптическому волноводу 2, т. е. в результате акусто-оптических взаимодействий происхо , дит переход сигнала из оптического волновода 1 в оптический волновод 2.

Предлагаемый оптический волноводпый коммутатор по сравнению с известными имеет более высокую иадежность ком.мутагши.

Формула изобретения

Оптический волноводпый коммутатор, содержап1,ий два оптических волновода, размещенных на поверхпости подложки, выполненный из диэлектрика с коэффициентом преломления, мепьшим коэффиниеита преломления диэлектрика оптических во.лиоводов , и источиик регулируюп1его сиг(1ала, связанныи , по крайней мере, с одним из пары оптических волноводов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности коммутации , в него дополнительно введены диэлектрический слой, выполненный с коэффициентом , преломления, меньшим коэффициента преломления диэлектрика оптических волноводов, и пьезоэлектрическая пленка , причем оптические волноводы заключены в диэлектрический слой, на поверхности которого размешена перекрываюш,ая часть оптических волноводов пьезоэлектрическая

пленка, на которой установлен источник регулирующего сигнала, содержащий, по крайней мере, один преобразователь акустической поверхностной волны, связанный, по крайней мере, с одним из оптических волноводов .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3558213, кл. , 1971.

2.Патент США № 3589794, кл. 350-96, 1971.

Реферат

Формула