Оптический матричный пространственный модулятор света

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ОПТИЧЕСКИЙ МАТРИЧНЫЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ МОДУЛЯТОР СВЕТА(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт электроники Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Есман Александр Константинович Гончаренко Игорь Андреевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт электроники Национальной академии наук Беларуси(57) Оптический матричный пространственный модулятор света, содержащий множество регулярно расположенных зон модуляции, имеющих конфигурацию матрицы строк и столбцов, отличающийся тем, что зоны модуляции выполнены в виде кольцевых волноводных микрорезонаторов из материала с изменяющимся показателем преломления, оптически связанных входами с входным волноводом через подводящие волноводы с коэффициентами оптической связи по столбцам ст и их элементам эл, определяемыми,соответственно, выражениями стрвх / и элрст /, где рвх и рст - мощности входного 9648 1 2007.08.30 светового потока и входного светового потока столбца соответственно,- число столбцов и их элементов, а с другой стороны - с выходными волноводами по числу кольцевых волноводных микрорезонаторов. Изобретение относится к области оптической обработки информации и может найти применение в системах голографического распознавания образов, многопараметрической диагностики, идентификации сложных сигналов, в системах ввода информации. Известен многоканальный акустооптический пространственный модулятор света 1,состоящий из множества модулирующих ячеек, каждая из которых включает единичный кристалл, принимающий свет, пьезоэлектрический преобразователь с двумя электродами,создающий акустическую волну, и поглотителя, связанного с верхней поверхностью кристалла. Данное устройство обладает невысоким быстродействием, а также некоторым временем задержки от момента поступления входного сигнала до момента модуляции света, что ограничивает его применение. Наиболее близким по технической сущности является матричный отражающий пространственный модулятор света 2, состоящий из множества регулярно расположенных прямоугольных жидкокристаллических зон модуляции, имеющих конфигурацию матрицы строк и столбцов поверх соответствующих зеркал, множество электрических цепей, связанных с зонами модуляции, для подачи управляющих напряжений на их электроды. Описанное изобретение имеет недостаточное быстродействие, что также ограничивает его применение. Техническая задача - повышение быстродействия модулятора и расширение его функциональных способностей. Поставленная техническая задача решается тем, что в оптическом матричном пространственном модуляторе света, состоящем из множества регулярно расположенных зон модуляции, имеющих конфигурацию матрицы строк и столбцов, зоны модуляции выполнены в виде кольцевых волноводных микрорезонаторов из материала с изменяющимся показателем преломления, оптически связанных входами с входным волноводам через подводящие волноводы с коэффициентами оптической связи по столбцам ст и их элементам эл, определяемыми, соответственно, выражениями ствх/ и элрст/, где вх и рст - мощности входного светового потока и входного светового потока столбца соответственно,- число элементов столбцов и их элементов, а с другой стороны - с выходными волноводами по числу кольцевых волноводных микрорезонаторов. Повышение быстродействия в предлагаемом изобретении достигается за счет совокупности введенных признаков и связей, обеспечивших совместное использование физических явлений изменения оптических свойств вещества под действием электромагнитного излучения и резонанса. Сущность изобретения поясняется приведенной на фигуре структурной схемой, где 1 входной волновод, 2 - подводящие волноводы, 3 - кольцевые волноводные микрорезонаторы, 4 - выходные волноводы. В заявляемом устройстве входной волновод 1 оптически соединен через подводящие волноводы 2 с кольцевыми волноводными микрорезонаторами 3 оптического матричного пространственного модулятора света. Выходные волноводы 4 оптически связаны с каждым из кольцевых волноводных микрорезонаторов 3 оптического матричного пространственного модулятора света. В конкретном исполнении оптический матричный пространственный модулятор света может быть изготовлен по интегральной технологии на одном кристалле полупроводникового соединения, например арсенида галлия. Входной волновод 1, подводящие волно 2 9648 1 2007.08.30 воды 2 и выходные волноводы 4 выполнены из . Кольцевые волноводные микрорезонаторы 3 выполнены па основе гетероструктур 1-. Работает устройство следующим образом. По входному волноводу 1 через подводящие волноводы 2 осуществляется ввод светового потока, являющегося носителем информации, в одинаковых количествах во все кольцевые волноводные микрорезонаторы 3 оптического матричного пространственного модулятора света. Одинаковое разделение входного потока обеспечивается выбором коэффициентов ответвления и оптической связи подводящих волноводов 2. Одновременно оптические сигналы управления параллельно освещают все кольцевые волноводные микрорезонаторы 3 оптического матричного пространственного модулятора света. Под действием светового излучения сигналов управления происходит изменение оптических свойств материала кольцевых волноводных микрорезонаторов 3, что дает возможность помимо пространственной модуляции осуществлять еще и временную. В результате этого на выходных волноводах 3 формируется входная страница информации с модулированным пространственным распределением амплитуд, соответствующим оптическим сигналам управления. Источники информации 1. Патент США, 5929893. 2. Патент США, 6424388. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3