Оптрон — простой оптоэлектронный прибор, содержащий источник и приемник излучения. В оптроне используются главные особенности оптоэлектроники — гальваническая развязка входной и выходной цепей и однонаправленность сигналов.
Оптроны и оптроника
Строительство и электроника
Электрически и оптически управляемые транспаранты (ЗУТ и ОУТ)
Электрически и оптически управляемые транспаранты, называемые еще динамическими транспарантами или пространственно-временными модуляторами света, представляют собой важнейший класс оптоэлектронных элементов. Они входят существенной частью в двумерные (картинные) системы обработки информации, выполняя функции ввода двумерных данных или непосредственно реализуя логические функции и функции памяти. Так же, как и модуляторы, рассмотренные ранее ЭУТ и ОУТ, могут быть реализованы на основе различных эффектов. Большинство этих эффектов уже рассмотрено.
Подробнее «Электрически и оптически управляемые транспаранты (ЗУТ и ОУТ)»
Стекловолоконные и пленочные активные и пассивные элементы
Основанием для выделения таких элементов в специальный раздел являются существенные отличия пленочных и волоконных элементов от всех, рассмотренных выше. В основном они представляют собой элементную базу интегральной оптики.Главный пассивный элемент — это тонкая (0,3— 3 мкм) диэлектрическая пленка на диэлектрической подложке с меньшим показателем преломления, которая представляет собой диэлектрический волновод оптического диапазона. Основное назначение диэлектрических волноводных пленок — соединение пленочных активных элементов.
Подробнее «Стекловолоконные и пленочные активные и пассивные элементы»
Магнито-оптические модуляторы
В последние годы интенсивно исследуются магнито-оптические модуляторы, основанные на эффекте Фарадея в ферромагнетиках (здесь используется спонтанная намагниченность при очень слабых внешних подмагничиваюших полях). Наиболее употребительные кристаллы: YaFesOi*. BixY i-x Fe50|2, CdCr2Se4. Удельное вращение плоскости поляризации до 105 градус/см. Поскольку кристаллы достаточно хорошо прозрачны в И К и в видимой области, то добротность (отношение вращения к поглощению) так же велика (около 20). Естественно, вращение плоскости поляризации легко превратить в изменение интенсивности выходящего света. Особую группу составляют модуляторы на основе электронных фазовых переходов типа полупроводник—металл (окислы типа VxOy, халко-генидные стекла). При таких фазовых переходах сильно меняется поглощение (и отражение) света.
Оперативная оптическая память
Коротко опишем современные подходы к решению задачи по созданию оперативной оптической памятью. Перспективным представляется эффект «замороженной» фотопроводимости. Он наблюдается на поликристальных пленках CdS, ZnO и др., на монокристаллах GaAs с глубокими уровнями и др. Его проявление состоит в длительном (годы) сохранении фотопроводимости при выключении освещения, с сохранением высокого отношения фототока к темновому току, а сущность связана с механизмами резкой задержки процессов рекомбинации.
Метод анализа изображений
Кроме АОВ и сканисторов, существует оптоэлектронный метод анализа изображений, который состоит в сочетании вычислительных устройств, выполняющих идентичные логические операции одновременно над большим количеством пар чисел, с фотоприемной матрицей, куда проектируется изображение. Спектральный анализ изображения в описываемых системах осуществляется электрически, логической настройкой каждой элементарной ячейки вычислительного устройства.
Оптоэлектронные элементы
Источники света. Требования к параметрам источников света в оптоэлектронных системах, работающих на различных принципах и предназначенных для различных целей, естественно, также различны.
Аналоговые системы обработки изображений
Вследствие двумерности оптических сигналов оптоэлектронные устройства могут осуществлять широкие функциональные преобразования сигналов, поступающих на вход устройства в виде изображений. Наиболее разработаны так называемые аналоговые оптические вычислители (АОВ), использующие когерентный свет. Идеи, положенные в их основу, возникли на стыке оптики и радиотехники примерно 20 лет назад. Использование некогерентного света в этих устройствах практически бесполезно.
Изготовления волноводов
Необходимо упомянуть также об ином методе изготовления волноводов. Подложка гравируется механически или тепловым вдавливанием специальных волокон, а затем микрожелобы заполняют материалом волновода.
Системы оптической памяти
Оптические запоминающие устройства (ЗУ) принадлежат к числу наиболее перспективных по сравнению с любыми существующими типами ЗУ. Прежде всего это связано с высокой плотностью записи информации. Минимальный диаметр светового луча определяется дифракционным пределом и составляет 1 мкм. Следовательно, плотность записи 108 бит/см2, т. е. выше, чем в системах памяти на магнитных доменах (105—10е бит/см2) и на полупроводниковых интегральных схемах (104—105 бит2/см).