Оптическая бистабильность

Оптическая бистабильность. Эффективность продольных взаимодействий может быть резко усилена за счёт использования обратной связи, оптич. резонатора. Ярким примером такого усиления является возникновение амплитудной оптич. бистабильности в оптич. резонаторе Фабри — Перо, заполненном средой с кубичной нелинейностью. За счёт многократного прохождения через среду сигнал на выходе приобретает значительный нелинейный фазовый набег. При достаточно большой интенсивности на входе интенсивность на выходе испытывает скачки и обнаруживает гистерезис (подробнее см. Оптическая бистабильность). [c.302]

Н. ф. п. возможны также в нелинейных системах, для к-рых характерна, напр., оптическая бистабильность. Переключение между двумя неравновесными состояниями также аналогично равновесному фазовому переходу 1-го рода. [c.329]

Рис. 2. Амплитудная оптическая бистабильность а — графическое решение уравнений (5) б — зависимость интенсивности света на выходе оптического резонатора от интенсивности линейно поляризованной накачки.

Рис. в. Интерферометр Фабри — Перо как оптический бистабильный элемент (а) и петля гистерезиса зависимости интенсивности прошедшего пучка от интенсивности падающего пучка (б) 1 — полупрозрачные зеркала. [c.525]

Оптическая бистабильность может быть получена также в электро-оптическом амплитудном модуляторе, на кристалл которого подается сигнал обратной связи, пропорциональный интенсивности прошедшего света. На рис. 8.16 схематически показано, как действует такое устройство. Если поляризатор на входе ориентирован под углом 45° относительно главных осей кристалла, к которому приложено модулирующее напряжение, а анализатор на выходе скрещен с ним, то коэффициент пропускания этого амплитудного модулятора дается выражением (5.2.11) [c.325]

Омические потери 515, 531, 533 Оператор проектирования 162 Оптика фазового сопряжения 590 Оптическая бистабильность 321, 325 Оптические выключатели 327 [c.612]

Уравнения, аналогичные (1.125), в настоящее время все чаще начинают использовать при анализе некоторых задач нелинейной оптики, например, оптической бистабильности. Можно думать, что развитие теории и накопление расчетных и экспериментальных данных позволит в ближайшее время использовать квантовый метод, как один из основных расчетных методов при разработке лазеров и лазерных систем и элементов. [c.36]

Для коэффициента отражения обращающего зеркала Rp точное решение дает многозначные значения при Г/ > 4 (рис. 3.31), что позволяет надеяться на получение оптической бистабильности. [c.117]

Теория петлевого генератора с ФРК-усилителем предсказывает для больших значений константы взаимодействия жесткий режим включения генерации и возможные области существования оптической бистабильности [43,44]. [c.147]

Небольшая по объему глава 9 посвящена теории оптической бистабильности — направлению, которое развивается необычайно стремительно. Возникновение бистабильности изучается на модельной задаче, в которой волна распространяется внутри замкнутого контура, состоящего из непрозрачных и полупрозрачных зеркал. В одном из плеч контура находится ячейка с нелинейной активной средой. Проведено рассмотрение и для более общего случая с произвольной восприимчивостью среды. Подчеркнем, что оптическая бистабильность рассматривается в настоящее время как идейная основа будущего оптического компьютера, новых полностью оптических систем обработки информации с использованием дискретной логики. Выпускаемая в 1988 г. на русском языке издательством Мир книга [27] послужит для заинтересованного читателя хорошим продолжением материала главы 9. [c.7]

Явление оптической бистабильности, по-видимому, может найти разнообразные применения в оптических устройствах важного прикладного значения. Поэтому мы остановимся на этом явлении и довольно подробно изложим его теорию. Рассмотрим экспериментальную схему, представленную на рис. 9.1. Когерентное световое излучение лазера (поле Е1) падает на зеркало, от зеркала частично отражается, а частично проходит в среду. Здесь оно распространяется в виде волны и достигает второго зеркала. Затем тоже частично отражается ( 2)1 з частично выходит из системы. Нас интересует, как связано поле Е прошедшей волны с полем Е1 на входе. В дальнейшем будем считать, что резонатор Фабри—Перо, изображенный на рис. 9.1, настроен в резонанс (или почти в резонанс) с полем Е, падающей волны. Если среда отсутствует, то мощность прошедшего света /7- пропорциональна входной мощности / , причем коэффициент пропорциональности зависит от расстройки резонатора и его резкости (ширины его резонансов). Качественно новые явления могут возникать, если резонатор заполнен веществом, для которого поле падающего света оказывается резонансным или почти резонансным. В отличие от обычного случая лазера, активное вещество которого некогерентно накачивается извне, в нашем случае в отсутствие когерентного поля Ес вещество находилось бы в основном состоянии. Такое вещество должно поглощать по- [c.231]

Рис. 9.1. Схема экспериментального устройства для исследования оптической бистабильности.

Предельный случай (9.44) в литературе по оптической бистабильности называется приближением среднего поля . Для однородно уширенной системы из (9.13) получаем [c.241]

Рис. 16. Ячейка оптических бистабильных минрорезоиаторов ОаАз — элемент процессора полностью оптического компьютера. Характерный размер 2 мкм.

ОПТИЧЕСКАЯ БИСТАБИЛЬНОСТЬ — одно из проявлений самовоздействия света в нелинейных системах с обратной связью, при к-ром определённой интенсивности и поляризации падающего излучения соответствуют два возможных устойчивых стационарных состояния поля прошедшей волны, отличающихся амплитудой и (или) параметрами поляризации. Передаточные характеристики таких систем, показывающие зависимость стационарных значений выходной интенсивности /ц, степени эллиптичности Вд и угла наклона фц гл. оси эллипса поляризации прошедшего излучения от соответствующих характеристик падающего (/, е, ф), неоднозначны и обладают ярко выраженными гистерезисными свойствами. При циклич. адиабатич. изменении входной интенсивности или поляризации в широком диапазоне бистабильное устройство фзгнкционирует обратимо, причём предыдущее состояние системы однозначно определяет, какое из двух устойчивых состояний поля реализуется на выходе. [c.428]

В качестве оптически бистабильных устройств широко используются пассивные оптич. резонаторы (ОР), содержащие нелинейные среды, где обратная связь возникает за счёт отражения от зеркал системы с распределённой обратной связью (встречные волны непрерывно взаимодействуют во мн. сечениях нелинейной среды) оптоэлектронные гибридные системы, в к-рых обратная связь осуществляется за счет управления параметрами оптич. среды электрич. сигналом с детектора прошедшего светового потока. Представляет интерес безрезонаторная О. б., обусловленная корреляциями пар атомов в сильном эл.-магн. поле. Оптич. гистерезис и О. б. возникают также в сложных активных лазерных системах. [c.428]

Насколько учёт эффектов поляризац. самовоздейст-вия усложняет передаточные характеристики оптически бистабильных устройств, видно на примере рас- [c.429]

Применение. О. б. является фактически оптич. аналогом тех. электронных гистерезисных явлений, к-рые использовались при создании ЭВМ. Запись элементарной информации может происходить, напр., с помощью нелинейного ОР, работающего в бистабильном режиме (рис. 2, б). Так, устойчивые стационарные состояния поля, к-рым соответствуют рабочие точки С и С (соот-ветствепно интенсивности/ni и/пг), могут считаться нулём и единицей в двоичной системе. Под действием управляющих импульсов возможны переключения между ялми. В частности, переход из нижнего устойчивого состояния в верхнее обеспечивается одним импульсом с достаточно большой пиковой интенсивностью, если он распространяется параллельно осн. волне. При этом нач. выходная интенсивность /да сначала возрастает до значения, соответствующего точке L, а затем уменьшается до /щ, Оптически бистабильные устройства могут стать базовыми элементами систем оптической обработки информации, оптич. логич. и компьютерных систем (см. Оптические ко,мпыатеры. Памяти устройства, Логические схемы). [c.431]

Оптические логические устройства на основе оптической бистабильности. Полный набор полностью оптических логич. устройств для синтеза более сложных блоков О. к. реализуется, напр., на основе пассивных нелинейных резонаторов-интерферометров, в к-рых в результате светоиндуциров. изменения оптич. длины происходит сдвиг пика пропускания (резонанса) относительно длины волны падающего излучения. В зависимости от нач, условий (нач. положения пика пропускания и нач. интенсивности) в пассивном нелинейном резонаторе нелинейный процесс завершается установлением одного из двух устойчивых состояний пропускания (отражения) падающего излученнн. [c.445]

Оптические элементы памяти [6]. В основе оптич. ЭП лежит явление оптической бистабильности или мультистабияьности (см. также Оптические компьютеры). Реализация таких ЭП должна удовлетворять следующим требованиям схема ЭП должна быть нелинейной и иметь обратную связь. Тогда при циклич. изменении. [c.525]

Наряду со статич. Т. п. возможен оптический Т.п. в условиях, когда с ростом темп-ры быстро возрастает коэф. поглощения эл.-магн. волн. Такие условия возможны при поглощении ИК-излучения свободными носителями, при температурном сдвиге линии экситонного послошения и т, д. Оптич. Т. п. является одним иэ возможных механизмов оптической бистабильности. [c.76]

До сих пор в этой главе мы рассматривали ФКМ двух волн, распространяющихся в одном и том же направлении эти волны отличались друг от друга длинами волн или состояниями поляризации. Третий возможный случай когда две волны с одинаковыми частотами и состояниями поляризации распространяются по световоду в противоположных направлениях. Прямая и обратная волны будут взаимодействовать друг с другом за счет ФКМ. Такое взаимодействие может привести к качественно новым свойствам, проявляющимся в виде оптической бистабильности [63 66], когда волоконный световод используется для создания нелинейного кольцевого резонатора. Также это может привести к оптическим неустойчивостям и хаосу [67, 68]. Особый интерес представляет невзаимность, вызванная ФКМ она может воздействовать на работу волоконных гироскопов [69- 74] и волоконных ВКР-лазеров [75]. [c.209]

Кратко рассмотрим воздействие ФКМ на оптическую бистабильность. Любая нелинейная среда, помещенная внутрь резонатора, может проявлять бистабильность [78, 79], и волоконные световоды не являются исключением. Если для этой цели использовать волоконный кольцевой резонатор, оптическая бистабильность может возникать вне зависимости от того, распространяется ли излучение по или против часовой стрелки. Интересная ситуация возникает, когда оптические волны возбуждаются в обоих направлениях. Из-за взаимодействия между встречными волнами за счет ФКМ устройство действует как две связанные бистабильные системы, и оно может обладать качественно новыми свойствами [63 66]. Хотя оптическую бистабильность наблюдали [68] для случая однонаправленного распространения в волоконном кольцевом резонаторе, исследование двунаправленного случая не привлекло большого внимания. Возможно, оптическая бистабильность в одномодовых волоконных световодах будет использоваться для быстрых оптических переключений. [c.211]

С прикладной точки зрения главный итог разработки эффективных источников коротких световых импульсов связан с открываюш,имися теперь возможностями реализации предельных скоростей оптической обработки и передачи информации. В последние годы выполнены эксперименты, ярко их демонстрируюш,ие созданы оптические бистабильные устройства, переключаемые за времена 10 с, элементы волокон-но-оптических линий связи, информация в которых переносится с по-мош,ью оптических солитонов с длительностью, достигаюш,ей 10 i с. [c.10]

Проявлениями сильной локальной нелинейности, нечетной по полю, могут стать безрезонаторная оптическая бистабильность [9] (возможны, в частности, так называемые бистабильные солитоны [10]) и мультистабильность, стохастическая автомодуляция пакетов — столь разнообразными и сложными становятся самовоздействия в этом случае. Пока все эти явления наблюдаются в нелинейных системах с оптической или гибридной обратной связью [11]. Поразительно многообразной оказывается динамика таких систем. Полное использование трехмерного характера светового поля в системах с двумерной обратной связью позволяет наблюдать широкий класс но- [c.290]

Перспективное использование ПСК в диапазоне минимума дисперсии и потерь основных материалов волноводов, как оксидных, так фторидных и халькогенидных. Отметим также возможности создания голографических линз и решеток, а также оптически бистабильных устройстн. [c.212]

В эту книгу будут включены также другие аспекты теории лазера, например оптическая бистабильность. В то время как в обычных лазерах накачка осуществляется некогерентно, приборы с оптической бистабильностью могут рассматриваться как лазеры, которые управляются когерентно внешним полем. Поэтому многие теоретические методы, разработанные для лазеров, применимы и к анализу оптической бистабильности. Обстоятельный теоретический анализ этого явления был дан Луджато и другими авторами. Термин оптическая бистабильность обусловлен тем, что при подходящих условиях пропускание света через резонатор, заполненный атомами, может принимать два разных значения. Теория прибора с оптической бистабильностью вселяет надежды на то, что будет создан оптический транзистор. [c.31]

Смотреть страницы где упоминается термин Оптическая бистабильность : [c.311] [c.430] [c.431] [c.431] [c.445] [c.526] [c.327] [c.215] [c.291] [c.264] [c.33] [c.197] [c.31] [c.35] [c.231] [c.233] [c.235] [c.237] [c.239] [c.241] [c.243] [c.245] [c.9] [c.305]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...