18153

Интегральные оптические системы (ИОС) второго уровня интеграции

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Лекция 20. Интегральные оптические системы ИОС второго уровня интеграции Такие схемы являются совокупностью двух или более ИОС первого уровня интеграции. Они как правило представляют собой трехмерное волноводное оптическое образование в единой оптической монолит

Русский

2013-07-06

290.6 KB

5 чел.

Лекция 20.

Интегральные оптические системы (ИОС) второго уровня интеграции

Такие схемы являются совокупностью двух или более ИОС первого уровня интеграции. Они, как правило, представляют собой трехмерное волноводное оптическое образование в единой оптической монолитной среде.

Возможны различные варианты «сшивания» ИОС первого уровня:

  1.  последовательное (каскадированное), при котором каждый выход каждой схемы соединяется со входом последующих схем;
  2.  параллельное, при котором одинаковые по назначению схемы располагаются параллельно, и входной сигнал поступает либо одновременно на все входы, либо на каждый вход в отдельности;
  3.  последовательно-параллельное.

При соединении ИОС второго уровня интеграции возникают следующие проблемы:

  1.  увеличение оптических потерь из-за увеличения количества изгибов и увеличения элементов ввода-вывода информации;
  2.  появление нежелательных оптических связей между волноводами из-за излучения от неоднородности;
  3.  появление электрических связей между электродами вследствие плотного монтажа;
  4.  увеличение управляющего напряжения из-за уменьшения длины управляемых участков.

Вследствие этого количество таких схем ограничено.

В настоящее время разрабатываются следующие виды ИОС второго уровня интеграции:

  1.  модуляторы,
  2.  коммутационные поля,
  3.  разветвители оптических каналов,
  4.  линейки источников излучения,
  5.  линейки приемников излучения,
  6.  демультиплексоры,
  7.  мультиплексоры,
  8.  оптические процессоры,
  9.  АЦП,
  10.  ЦАП.

Модулятор на базе интерферометра Маха-Цендера в упрощенном виде показан на рисунке 20.1.

Рис. 20.1. Упрощенная схема модулятора на базе интерферометра Маха-Цендера

Звездообразные ответвители бывают следующих типов:

  1.  с последовательным ответвлением;
  2.  с параллельным ответвлением.

Схема звездообразного ответвителя с параллельным ответвлением показана на рисунке 20.2.

Рис. 20.2. Схема звездообразного ответвителя с параллельным ответвлением

Схема мультиплексора-демультиплексора показана на рисунке 20.3

Рис. 20.3. Схема мультиплексора-демультиплексора