Оптический транзистор

В середине 70-х годов начался третий этап в истории развития голографии. К этому времени значительно возросло качество лазеров, появились работающие в режиме реального времени управляемые транспаранты. Подобно тому, как развитию электроники способствовало изобретение транзисторов, так и для развития оптических методов получения и обработки информации необходим был эффективный управляемый транспарант. Появилась надежда на создание голографических запоминающих устройств, объемных кино и телевидения. [c.4]

Схемные детали их размеры и форма определяются из расчета (линзы, призмы, зеркала в оптических схемах, звенья в механизмах, сопротивления, транзисторы, реле, двигатели в электрических схемах). [c.13]

Двоичная логика, по крайней мере в области электроники, имеет длинную историю и возникла из двоичных свойств реле. Реле — это элемент, который либо открыт, либо закрыт. Наиболее широко используемые электронные устройства, такие как вакуумные трубки, транзисторы и т. д., также имеют два четко определенных состояния выключенное и насыщенное. Логика на основе насыщающихся элементов работала достаточно хорошо. Однако вскоре было обнаружено, что использование этих элементов ограничивает быстродействие систем. Результатом данного обстоятельства явилось возникновение логических схем с эмиттерными связями. И как только появилось желание отказаться от насыщающихся логических элементов с характерными для них защищенностью от шума и простотой конструкции ради достижения более высокого быстродействия, то, естественно, возник вопрос А почему бы заодно не отделаться и от двоичного кода . Ответ в данном случае определялся двумя соображениями, во-первых, тем, что при заданном динамическом диапазоне двоичная логика наименее восприимчива к шуму, и, во-вторых, приверженностью к традициям. Ведь это очень привычно — конструировать схемы на основе двоичных элементов. Однако с появлением оптических вычислений с этой традицией приходится порывать, поскольку теперь логические операции строятся на иной основе, нежели электрический ток И напряжение. Вместо этого для проведения вычислений изу- [c.113]

В 14.4 и 14.5 найдем отношение сигнал-шум на выходе линейной части усилителя оптического приемника для двух разновидностей схем усилителя. Будем полагать, что в обоих случаях усилитель состоит из нескольких каскадов. Однако если первый каскад обеспечивает достаточно высокое усиление, то шумы, вносимые последующими каскадами, приведут лишь к незначительному увеличению общего уровня шума на выходе. Для каждого из усилителей рассматривается возможность использования трех типов транзисторов, а именно [c.349]

Особый интерес представляют три волоконно-оптические системы связи второго поколения, работающие на более длинных волнах. Первая — это волоконно-оптическая система связи, работающая на длине волны 1,3 мкм, соответствующей минимальной материальной дисперсии и использующая СД, /7-/-п-фотодиод в сочетании с полевым транзистором и многомодовое градиентное волокно. Расстояния между ретрансляторами будет превышать 10 км при информационной пропускной способности 140 Мбит/с и 20 км при 45 Мбит/с. Вторая система использует лазер, ЛФД или -(- -фотодиод в сочетании с полевым транзистором и одномодовое волокно и работает на длине волны 1,55 мкм, соответствующей минимальному затуханию. Ее параметры зависят от минимизации ширины спектра излучения лазерного источника за счет [c.468]

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]

Посмотрим, что произойдет, если увеличивать отношение /Г (см. рис. 9.2, где показана зависимость интенсивности прошедшего света от интенсивности падающего). Как мы видим, наклон кривой может стать больше единицы, иными словами, дифференциальное усиление сИ2-/сП может быть больше единицы. Если при этом медленно модулировать интенсивность падающего света, то на интенсивность прошедшего модуляция будет передана в соответствии с нелинейным соотношением /7- = /7- (/ ) и окажется усиленной. Таким образом, система действует как оптический транзистор. Если увеличивать отношение аЫТ еще сильнее, то кривая /7 = /7 (/ ), отвечающая стационарным условиям, становится 5-об-разной. В то время как участки с положительным наклоном являются устойчивыми, участок с отрицательным наклоном неустойчив. Таким образом, имеется определенный интервал значений / , в котором система бистабильна. Если медленно увеличивать мощность падающего света от нуля до величины, лежащей за областью бистабильности, а затем изменять ее в обратном направлении, то мы получим петлю гистерезиса, содержащую ветви с низким и высоким пропусканием. Такое бистабильное поведение системы обусловлено как нелинейностью взаимодействия атом — поле, так и обратной связью, создаваемой зеркалами оно и составит предмет нашего дальнейшего изучения. Пороговое значение аЫТ, при котором возникает бистабильность, зависит от ряда параметров отстройки резонатора (относительно частоты поля), отстройки атома, неоднородного уширения линии и т. Д. Когда поле падающего света находится в точном резонансе с атомной линией, дисперсия не проявляется и можно говорить о чисто абсорбционной биста- [c.232]

Ди того, чтобы данная систеш работала в качестве оптического транзистора, на вход иитерферомет ж подается два пучка один неиз- [c.227]

Германий применяется для и,чгоговления диодов различных типов, транзисторов, датчиков ЭДС Холла, тензодатчиков, Оптиче-ческие свойства германия позволяют его использовать для изготовления фотодиодов и фототранзисторов, модуляторов света, оптических фильтров, а также счетчиков ядерных частиц. Рабочий диапазон температур германиевых приборов от - 60 до 4-70 °С, [c.285]

Германий применяется для изготовления выпрямителей переменного тока различной мощности, транзисторов разных типов. Из него изготовляются преобразователи Холла и другие, применяемые для измерения напряженности магнитного поля, токов и мощи сти, умножения двух величин в приборах вычислительной техники и т. д. Оптические свойства германия позволяют использовать его для фототранзисторов и фоторезисторов, оптических линз б большоГ светосилой (для инфракрасных лучей), оптических фильтров, модуляторов света и коротких радиоволн. Внутренний фотоэффект в германии наблюдается и при поглощении средних и быстрых электронов, а также при торможении элементарных частиц больших масс. Так, при поглощении а-частицы отмечается импульс тока продолжительностью около 0,5 МКС, соответствующий прохождению 10 электронов. Поэтому германий может быть использован и для изготовления счетчиков ядерных частиц. На рис. 8-18 приведена вольт-амперная характеристика мощного германиевого выпрямителя б воздушным охлаждением. Рабочий диапазон температур германиевых приборов от —60 до -f70 °С при повышении температуры до верхнего предела прямой ток, например у диодов, увеличивается почти в два раза, а обратный — в три раза. При охлаждении до —(50—60) °С прямой ток падает на 70—75 %. [c.255]

Т. к. тиристор может быть представлен в виде комбинации двух транзисторов с Г. типа р—п — р и п— р — п, между к-рыми существует положит, обратная связь по току, то всё сказанное о гетеротраизисторах применимо и к гетеротиристорам. Высокий т) по.зволя-ет управлять напряжением вк.1ючения путём преобразования электрич. сигнала в оптический в самой Г. и последующего его преобразования в электрический па коллекторном переходе. Это исключает ограничения на время включения, связанное с диффузией и дрейфом носителей заряда, а также с временем распространения включённого состояния. [c.449]

На основе германия выпускаются выпрямительные плоскостные диоды на прямые токи от 0,3 до 1000 А при падении напряжения не более 0,5 В лавинно-пролетные и туннельные диоды, варикапы, точечные высокочастотные, импульсные и СВЧ-диоды и сплавные биполярные транзисторы. Германий применяют для изготовления датчиков Холла и других магниточувствительных приборов, фототранзисторов и фотодиодов, оптических линз с большой светосилой (для инфракрасных лучей), оптических фильтров, модуляторов света и корютких радиоволн, а также счетчиков ядерных частиц. [c.336]

При использовании объектива (ЮОх) проведено изучение локальной температуры в действующем полупроводниковом приборе (МОП-структуре) [7.10]. При КР-термометрии на длинах волн 514 и 457,9 нм достигнуто субмикронное пространственное разрешение. Методом КР проведено также измерение температуры полупроводникового (InGaAsP) лазера во время его работы и действующего полевого транзистора при расстоянии между стоком и истоком 5 мкм (транзистор изготовлен из полупроводниковых твердых растворов А3В5 на подложке GaAs) [7.16]. Температура лазера, излучающего на длине волны 1,48 нм, увеличивается пропорционально току накачки, и при токе 400 мА и излучаемой мощности 140 мВт температура излучающей области выше температуры окружающей среды на 35 °С. При работе полевого транзистора (ток 40 мА) наибольшее увеличение температуры, измеренной с пространственным разрешением 0,4 мкм, происходит вблизи стока [Ав 60-Ь80 °С), тогда как вблизи истока нагрев меньше [Ав 35-Ь45 °С). Погрешность термометрии оценивается авторами величиной 5 °С. Температуру активного слоя в светоизлучающем диоде на основе Si измерили по сдвигу частоты поперечного оптического фонона [7.17]. Показано, что при плотности тока накачки 200 А/см температура достигает 350 °С. [c.186]

Этот прибор был крайне малочувствителен и годился только для подтверждения акустических теорий ученых того времени. Инерция механических деталей предельно ограничивала частотную характеристику и точность прибора. Замена механического усилителя оптической системой и использование фотографического метбда регистрации сигналов позволили значительно снизить инерционность прибора. В усовершенствованном таким образом устройстве нить диафрагмы наматывалась на вращающийся барабан, закрепленный на оси, к которой прикреплялось зеркальце, вращающееся вместе с барабаном. На зеркальце падал луч света при поворотах зеркальца то в одну, то в другую сторону, происходивших в результате колебаний мембраны, луч отклонялся, и эти отклонения можно было записывать на светочувствительную бумагу. И только с развитием электроники были paзpaбotaны более или менее точные измерительные приборы, а для конструирования современного портативного шумомера пришлось дожидаться изобретения транзисторов. [c.61]

Изобретение транзистора несколько десятилетий назад вызвало революцию в вычислительной технике и технике связи. Вычислительные машины дотранзисторной эпохи были громоздкими, неудобными и обладали низким быстродействием. Вычислительные машины на транзисторах значительно уменьшились в размерах, а их быстродействие увеличилось появилась возможность проводить обработку больших массивов цифровой информации. Наряду с этим быстрое развитие технологии электронных вычислительных машин начинает сдерживаться трудностями, возникающими ири передаче данных из одной части системы в другую. В отличие от этого оптические методы не предполагают проблем ири передаче информации. Вместе с тем уровень развития технологии оптических цифровых устройств значительно отстает от развития электроники. Тем не менее были разработаны оптические бистабильные и логические устройства, аналогичные транзисторам [1]. Транзистор— это устройство, в котором один поток электрических зарядов управляет другим потоком электрических зарядов. Аналогично в оптическом бистабильном устройстве один световой поток управляет другим световым потоком. Бистабильное устройство — это переключатель, который находится в состоянии включено , если устройство пропускает входящий свет, и выключено , если устройство блокирует свет. Бистабильные устройства имеют размеры порядка нескольких мкм . Они обладают быстродействием в пикосекундной области и обеспечивают высокую степень параллельности при выполнении операций. Ряд таких бистабильных устройств работает при комнатной температуре и потребляет при этом мощность всего в несколько милливатт. [c.52]

В настоящее время представляет большой интерес приложение оптических методов к обработке сигналов и вычислительным задачам. Скорость и параллельность обработки массивов данных, характерные для оптических методов, могли бы обеспечить значительное продвижение во многих задачах, требующих интенсивных вычислений. Поскольку системы, выполняющие оптическую обработку сигналов или оптические вычисления , часто являются частью больших и в принципе электронных систем, то для обозначения этой конкретной области было бы более уместно использовать термин электрооптическая обработка сигналов (ЭООС). Стремительный рост быстродействия электронных устройств, особенно основанных на ОаАз-полевых транзисторах, обеспечивает возможность объединения электронных и оптических процессоров для выполнения специальных сложных операций с недостижимыми ранее скоростями. Основными элементами, необходимыми для объединения электронной и оптической частей гибридного процессора, являются интерфейсные компоненты, соединяющие электронную и оптическую части. Именно в этой части технология создания ПЗС-приборов наиболее приспособлена для создания таких процессоров. [c.76]

Использование перехода р-п типа в легрфованных полупроводниках лежит в основе всех электронно-оптических устройств для волоконной оптики. Как лазеры, СЦД, фотодиоды, так и другие полупроводниковые приборы, такие, как диоды и транзисторы, используют р-п переход. Остановимся вначале на основных принципах работы этого перехода, а затем рассмотрим работу СИД и лазеров. Более детально работа фотодиодов обсуждается в главе 9. [c.99]

В шуме конкретного оптического прнемника с полевым транзистором на входе преобладает слагаемое б выражения (14.4.10).. Можно предположить, что в шумовом напряжении, создаваемом полевым транзистором, Vy преобладает шум канального сопротивления, определяемый выражением 4A7 /g ) Показать, что при этих условиях отношение (входная емкость) /крутизна характернстикн (С / для полевого транзистора является мерой качества и должно быть минимизировано. [c.367]

Волоконно-оптическая система связи с информационной пропускной способностью 2 Гбит/с работает иа длине волиы 1,3 мкм и использует в качестве фотодетектора р-/-я-фотодиод в сочетании с полевым транзистором, так что F [c.395]

Седьмой блок состоит из отдельной печатной платы-схемы, предназначенной для визуальной индикации точного стереобаланса. Он содержит оптический индикатор настройки на лампе 6ЕЗП и обслуживающее его устройство, выполненное на транзисторах и диодах. [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...