RU2654383C2 - Оптический цифроаналоговый преобразователь - Google Patents

Оптический цифроаналоговый преобразователь Download PDF

Info

Publication number
RU2654383C2
RU2654383C2 RU2015153228A RU2015153228A RU2654383C2 RU 2654383 C2 RU2654383 C2 RU 2654383C2 RU 2015153228 A RU2015153228 A RU 2015153228A RU 2015153228 A RU2015153228 A RU 2015153228A RU 2654383 C2 RU2654383 C2 RU 2654383C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical
output
input
splitter
combiner
Prior art date
Application number
RU2015153228A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015153228A (ru
Inventor
Акперов Имран Гурру оглы Акперов
Владислав Валерьевич Каменский
Сергей Олегович Крамаров
Виктор Иванович Лукасевич
Сергей Викторович Соколов
Original Assignee
Частное образовательное учреждение высшего образования "ЮЖНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (ИУБиП)"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Частное образовательное учреждение высшего образования "ЮЖНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (ИУБиП)" filed Critical Частное образовательное учреждение высшего образования "ЮЖНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (ИУБиП)"
Priority to RU2015153228A priority Critical patent/RU2654383C2/ru
Publication of RU2015153228A publication Critical patent/RU2015153228A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2654383C2 publication Critical patent/RU2654383C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F7/00—Optical analogue/digital converters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

Изобретение относится к средствам преобразования оптических сигналов и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации при разработке и создании оптических вычислительных машин и приемо-передающих устройств. В оптический цифроаналоговый преобразователь введены оптический объединитель, оптический Y-разветвитель, оптический волновод обратной связи. Входом устройства является первый вход оптического объединителя, выход которого подключен ко входу оптического Y-разветвителя, первый выход которого подключен ко входу оптического волновода обратной связи, выход которого подключен ко второму входу оптического объединителя, а второй выход оптического Y-разветвителя является выходом устройства. Устройство направлено на решение задачи цифроаналогового преобразования последовательных оптических кодов с быстродействием, потенциально возможным для оптических устройств. 1 ил.

Description

Изобретение относится к средствам преобразования оптических сигналов и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации при разработке и создании оптических вычислительных машин и приемо-передающих устройств.
Наиболее близким по техническому исполнению к предложенному устройству является оптический цифро-аналоговый преобразователь, содержащий интегрально-оптические волноводы [Патент №2471218. Россия, 2012 г. Цифроаналоговый преобразователь на основе одномодовых интегрально-оптических волноводов / Соколов С.В., Векшин М.М., Кулиш О.А.].
Недостатками данного устройства являются его сложность и невозможность преобразования в аналоговый сигнал оптического последовательного цифрового кода.
Заявленное устройство направлено на решение задачи цифроаналогового преобразования последовательных оптических кодов с быстродействием, потенциально возможным для оптических устройств.
Поставленная задача возникает при разработке и создании чисто оптических вычислительных машин или приемо-передающих устройств, обеспечивающих обработку информации в гигагерцовом диапазоне.
Сущность изобретения состоит в том, что устройство содержит оптический объединитель, оптический Y-разветвитель, оптический волновод обратной связи, входом устройства является первый вход оптического объединителя, выход которого подключен ко входу оптического Y-разветвителя, первый выход которого подключен ко входу оптического волновода обратной связи, выход которого подключен ко второму входу оптического объединителя, а второй выход оптического Y-разветвителя является выходом устройства.
На фиг. 1 представлена функциональная схема оптического цифроаналогового преобразователя.
Устройство состоит из оптического объединителя 1, оптического Y-разветвителя 2, оптического волновода обратной связи 3.
Входом устройства I является первый вход оптического объединителя 1.
Выход оптического объединителя 1 подключен ко входу оптического Y-разветвителя 2. Первый выход оптического Y-разветвителя 2 подключен ко входу оптического волновода обратной связи 3. Выход оптического волновода обратной связи 3 подключен ко второму входу оптического объединителя 1.
Выходом устройства Q является второй выход оптического Y-разветвителя 2.
Длина оптического волновода обратной связи 3 обеспечивает задержку оптического кодового импульса на длительность одного бита информации. Интенсивность логической единицы N-разрядного ЦАП равна 2N условных единиц (усл. ед.).
Рассмотрим работу предложенного оптического ЦАП на примере ЦАП, преобразующего трехразрядный оптический код в аналоговую величину. (Для данного ЦАП интенсивность логической единицы равна 23 усл. ед.) Пусть на вход оптического ЦАП подан оптический код 111.
Первый (младший) бит цифрового кода в виде оптического сигнала с интенсивностью 23 усл. ед. со входа устройства поступает на вход оптического объединителя 1, где складывается с оптическим сигналом (равным 0), поступающим с выхода оптического волновода обратной связи 3. Суммарная интенсивность сигналов на выходе оптического объединителя 1 составит 23+0=23 усл. ед. Оптический сигнал с выхода оптического объединителя 1 поступает на вход оптического Y-разветвителя 2. С первого выхода оптического Y-разветвителя 2 оптический сигнал, уменьшившись по интенсивности в два раза (2 усл. ед.), поступает на вход оптического волновода обратной связи 3. Оптический сигнал со входа оптического волновода обратной связи 3 достигнет его выхода за время t (t=l/C, где С - скорость света, а l - длина волновода), равное длительности одного импульса (такту) последовательного цифрового кода. Оптический сигнал с выхода оптического волновода обратной связи 3 поступит на второй вход оптического объединителя 1, где он сложится уже со вторым битом данных цифрового кода: интенсивность сигнала на выходе оптического объединителя 1 составит 23+22 усл. ед.
Далее оптический сигнал с выхода оптического объединителя 1 поступает на вход оптического Y-разветвителя 2, с первого выхода которого, уменьшившись по интенсивности в два раза (22+21 усл. ед.), поступает на вход оптического волновода обратной связи 3. Оптический сигнал с выхода оптического волновода обратной связи 3 поступит на второй вход оптического объединителя 1, где он сложится уже с третьим битом цифрового кода.
Третий (старший) бит цифрового кода с интенсивностью 23 усл. ед. со входа устройства поступает на вход оптического объединителя 1, где складывается с оптическим сигналом с интенсивностью 22+21 усл. ед., поступающим с выхода оптического волновода обратной связи 3. Окончательная суммарная интенсивность сигналов на выходе оптического объединителя 1 составит 23+22+21 усл. ед.
Оптический сигнал с выхода оптического объединителя 1 поступает на вход оптического Y-разветвителя 2, со второго выхода которого, уменьшившись по интенсивности в два раза (22+21+20=7 усл. ед.), поступает на выход устройства Q. Таким образом, на третьем такте работы устройства на его выходе формируется аналоговое значение входного оптического кода, равное 7. (Следует при этом отметить, что после считывания данного значения на выходе устройства наблюдается непродолжительный переходный процесс, обусловленный затуханием выходного сигнала, многократно проходящего по кольцу оптического волновода обратной связи 3, что накладывает соответствующее ограничение на временной интервал между входными кодовыми последовательностями.)
Аналогично в общем случае в зависимости от значения оптического кода {DN, DN-1, …D1}, поданного на вход устройства, аналоговая величина, сформированная на его выходе Q, будет определяться выражением
Q=(DN⋅2N-1+DN-1⋅2N-2+D1⋅20).
Простота данного оптического цифроаналогового преобразователя делает весьма перспективным его использование при разработке и создании оптических вычислительных машин и приемо-передающих устройств.

Claims (1)

  1. Оптический цифроаналоговый преобразователь, отличающийся тем, что в него введены оптический объединитель, оптический Y-разветвитель, оптический волновод обратной связи, входом устройства является первый вход оптического объединителя, выход которого подключен ко входу оптического Y-разветвителя, первый выход которого подключен ко входу оптического волновода обратной связи, выход которого подключен ко второму входу оптического объединителя, а второй выход оптического Y-разветвителя является выходом устройства.
RU2015153228A 2015-12-11 2015-12-11 Оптический цифроаналоговый преобразователь RU2654383C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015153228A RU2654383C2 (ru) 2015-12-11 2015-12-11 Оптический цифроаналоговый преобразователь

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015153228A RU2654383C2 (ru) 2015-12-11 2015-12-11 Оптический цифроаналоговый преобразователь

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015153228A RU2015153228A (ru) 2017-06-19
RU2654383C2 true RU2654383C2 (ru) 2018-05-17

Family

ID=59068047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015153228A RU2654383C2 (ru) 2015-12-11 2015-12-11 Оптический цифроаналоговый преобразователь

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2654383C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2807001C1 (ru) * 2023-04-13 2023-11-08 Московский технический университет связи и информатики (МТУСИ) Оптоэлектронный преобразователь кода

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2174185A1 (en) * 2007-06-13 2010-04-14 Ramot at Tel-Aviv University Ltd. Linearised optical digital modulator
WO2010091740A1 (en) * 2009-02-16 2010-08-19 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Optical digital-to-analog conversion
RU2471218C1 (ru) * 2011-07-19 2012-12-27 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" (г. Санкт-Петербург) Министерства обороны Российской Федерации Цифроаналоговый преобразователь на основе одномодовых интегрально-оптических волноводов

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2174185A1 (en) * 2007-06-13 2010-04-14 Ramot at Tel-Aviv University Ltd. Linearised optical digital modulator
WO2010091740A1 (en) * 2009-02-16 2010-08-19 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Optical digital-to-analog conversion
US20120032827A1 (en) * 2009-02-16 2012-02-09 Claudio Porzi Optical digital-to-analog converstion
RU2471218C1 (ru) * 2011-07-19 2012-12-27 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" (г. Санкт-Петербург) Министерства обороны Российской Федерации Цифроаналоговый преобразователь на основе одномодовых интегрально-оптических волноводов

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2807001C1 (ru) * 2023-04-13 2023-11-08 Московский технический университет связи и информатики (МТУСИ) Оптоэлектронный преобразователь кода

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015153228A (ru) 2017-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108375861B (zh) 可实现智能信号处理的高速高精度光模数转换装置和方法
RU2654383C2 (ru) Оптический цифроаналоговый преобразователь
Harris et al. Accelerating artificial intelligence with silicon photonics
US11811419B2 (en) Method and system for an asynchronous successive approximation register analog-to-digital converter with word completion algorithm
KR20150127928A (ko) 카운터, 그 카운터를 포함하는 아날로그/디지털 컨버터 및 그 아날로그/디지털 컨버터를 포함하는 이미지 센싱 장치
RU2329527C1 (ru) Оптический аналого-цифровой преобразователь
CN115603747A (zh) 量化方法及模数转化器、电子设备、计算机可读存储介质
RU2756462C1 (ru) Оптический аналого-цифровой преобразователь
RU2802168C1 (ru) Оптический цифро-аналоговый преобразователь
Payra et al. Design of a self regulated flash type ADC with high resolution
Duport et al. Virtual optical reservoir computing
RU2804602C1 (ru) Оптический преобразователь кода
US6617993B1 (en) Analog to digital converter using asynchronously swept thermometer codes
RU2005111165A (ru) Параллельный счетчик единичных сигналов
RU2276833C1 (ru) Аналого-цифровой преобразователь
RU2696557C1 (ru) Способ аналого-цифрового преобразования и устройство для его осуществления
RU2471287C1 (ru) Многоканальный преобразователь аналоговых сигналов в импульсную последовательность, модулированную по времени
RU2018134812A (ru) Цифровой фазовый детектор
US11868025B2 (en) Temporal resolution and fidelity enhancement of arbitrary waveforms
RU2117323C1 (ru) Оптический аналого-цифровой преобразователь
CN115032877B (zh) 脉冲的采样方法、采样***、装置及计算机可读存储介质
RU2755274C1 (ru) Устройство для формирования минимальных двоичных чисел
RU2042181C1 (ru) Оптоэлектронное устройство для решения дифференциальных уравнений в частных производных
RU2297026C1 (ru) Оптическая вычислительная машина, а также оптический подблок полихроматических цифроаналоговых преобразований и оптический управляемый тактовый генератор для нее
SU1403376A1 (ru) Оптоэлектронный цифроаналоговый преобразователь

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181212