Оптическое резонансное устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 19) (11) С 02 Г 3/00 ОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ сным устройствам с нением информации. явля. ется расширени возможностей за сч долгЦельфунт пол ременн изобретенияциональныхучения поески стабильУстройство ине ере двух тер янии устроист резонансную п редой, по кра первого свето ых с остодержитромной ость с фото ей мере один го потока, опРаллельна опполости по и источник тическая тической в сь которого и си резонансно 2 ее в. -4,с Ж 49, ЕЗОНАНСНОЕ УСТРО Т ес т нИзобретение пол остстабильвом ставенно. оптичесчастности резонане иным. оситс емента ким логическим к многостабильн сным устройства нелинейнымд ол г овр.е ранениемЦелью и ение Функ чет получ нформации обр е те ни я вляется расши озможностей з циональных ния по кра еи ме то абил ьн и тер ес ки ст а нкциональредста вл ена фиг.тичеи 3 хая схема ус тр оист ва; на графики зависимостей ко пропускания резонансной(71) Плесси Оверсиз Лимитед (СВ)(56) Сагшдге Е. БЦпа 2 ргесезв 2 пяюхгЬ а поп 2 пеаг ГаЬгу-Регой-РгосБР 1 Е, 1981, р, 69-74.Уа 22.ег А, ег, а 2. 1 пБЬ йечсевГгапзйаяогв юдгЬ Ь 1 яЬ ваап, ЬзйаяюеЬсЬея апй Ъеоцепйа 2 2 орхс еаРЬ 12 оз. Тгапй, Е. Бос. 2,опдоп, 19яег. А. 313, р. 2(57) Изобретение относится к опти ким логическим элементам, в части к многостабильным нелинейным резо краинеи мере один источник второгосветового потока, оптическая ось которого пересекается с оптической осьюпервого светового потока в объеме фотохромной среды, Длина волны первогосветового потока равна длине волнырезонанса полости и соответствует длине волны обесцвечивания Фотохромнойсреды. Длина волны второго световогопотока соответствует длине волны окрашивания Фотохромной среды. 4 з.п.Ф-лы, 3 ил,и с фотохромной средой с двумя ными состояниями и с множестбильных состояний соответстОптическое резонансное устроиство (Фиг.1) содержит резонансную полость выполненную в виде резонатора ФабриПеро 1, который состоит из полупрозрачных зеркал 2 и 3, фотохромную сре ду 4, нанесенную в виде слоя на проз рачную подложку, Оптическая ось 5 первого светового потока (источники не показаны), длина волны которого соответствует длине волны обесцвечи 1602406вания фотохромной среды 4, параллельна оптической оси 6 резонатора ФабриПеро 1. Длина волны обесцвечивающего светового потока равна длине волйы резонанса резонатора Фабри-Перо Детектор 7 оптически связан с выходом источника обесцвечивающего светового потока через полупрозрачное зеркало 8. Детектор 9 оптически связан с выходом 10 резонатора Фабри-Перо 1. Оптическая ось 10 второго светового потока пересекается с оптической осью 5 первого светового потока в объеме фотохромной среды 4. Длина волны второго светово го потока соответствует длине волны окрашивания фотохромной среды 4.Участки кривых 11-13 (фиг.2) и 14, 15 (фиг.З) описывают зависимость коэффициента пропускания резонансной полости от отношения сил обесцвечивающего и окрашивающего световых потоков.Устройство работает следующим об-. разом, 25Для случая двух стабильных состоя- ний устройства (фиг.2) при окрашенном исходном состоянии фотохромной среды (малом отношении силы обесцвечивающего светового потока к силе окрашиваю щего светового потока) коэффициент пропускания фотохромной среды 4 определяется пересечением прямой АА с участком кривой 11. При увеличении силы обесцвечивающего светового потока относительно силы окрашивающего светового потока коэффициент пропускания резонансной полости быстро увеличивается после точки В в соответствии с участком кривой 11. Обычно си ла первого из указанных световых потоков увеличивается при постоянной силе второго потока (близкой к нулю). При достижении коэффициента Пропускания, соответствующего точке С участка кривой 12, фотохромная среда переходит в обесцвеченное состояние.При уменьшении отношения сил обесцвечивающего и окрашивающего световых потоков гроизойдет уменьшение коэф" фициента пропускания резонансной по 50 лости в соответствии с участком кривой 13, Практически увеличивают силу окрашивающего светового потока в данном случае при силе обесцвечивающего светового потока около нуля.У устройства есть два стабильных состояния. Первое из них определяется пересечением прямой АА с участком кривой 11 . Друг ое стабильное с остояние определяется пересечением прямой АА с участком кривой .13.Логическое состояние устройства определяется по сравнению показаний детекторов 7 и 9 при нормальном отношении сил обесцвечивающего и окрашивающего световых потоков, соответствующего прямой АА (на фиг,2).Для случая многих стабильных состояний устройства (фиг. 3) первая пара состояний стабильных состояний находится на пересечении прямых УУ с кривыми 14 и 15, а вторая пара стабильных состояний находится на пересечении прямой ЕЕ с кривыми 14 и 15. Для данного случая изменение оптической длины резонансной полости при изменении состояния фотохромной среды 4 больше, чем для случая двух стабильных состояний устройства. Для случая многих стабильных состояний толщина слоя фотохромной среды 4 (или концентрация центров окраски в последней) выбирается больше, чем для случая двух стабильных состояний.Фотохромная среда, имеющая большую постоянную времени тепловой релаксации, позволяет получить термически стабильные состояния устройства, которые являются устойчивыми, даже при снятии управляющих световых потоков. ,Информацию можно хранить длительное время без постоянного освещения.Для получения логического устройства И обесцвечиваюрий световой поток (для участка кривой 11) либо окрашивающий световой поток (для участка кривой 13) получают сложением световых потоков от двух источников. По отдельности сила светового потока от каждого источника выбирается недостаточной для переключения устройства, однако их сумма переключает последнее.Высокая разрешающая способность фотохромных сред позволяет запоминать большое количество логической информации в предлагаемом устройстве.Получение многих логических разрядов можно получить за счет использования всей площади фотохромной среды. Первый частный вариант - источники первого и второго световых потоков оптически связаны с резонансной полостью с возможностью перемещения оптической оси обесцвечиваацего свето-вого потока параллельно оптической5 160 оси резонансной полости. Оптическая ось окрашивающего светового потока при этом перемещается синхронно с перемещением оптической оси обесцвечивающего светового потока, чтобы постоянно обеспечивалось пересечение указанных осей в объеме фотохромной среды. Второй частный вариант - резонансная полость выполнена с возможностью перемещения последней перпендикулярно оптической оси первого светового потока.Примерами выполнения фотохромной среды являются Ех,5-диметил-фурилэтилиден (изопр опилиден) сукцииангидрид в толуоле или Ех"2,5-диметил-фурил этилиде н (адментилид ен) сукцинангидрид в толуоле.Формула изобр етения1. Оптическое резонансное устройство, аодержащее резонансную полость с нелинейной средой, по крайней мере один источник первого светового потока, оптическая ось которого по существу параллельна оптической оси резонансной полости, по крайней мере один источник второго светового потока, оптическая ось которого пересекается с оптической осью первого светового потока в объеме нелинейной среды, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет получения 24066по крайней мере двух термически стабильных состояний устройства, нелинейная среда выполнена фотохромной,при этом длина волны первого светового потока равна длине волны резонансаполости и соответствует длине волныобесцвечивания фотохромной среды, адлина волны второго светового потокасоответствует длине волны окрашиванияфотохр омной среды.2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что резонанснаяполость выполнена в виде резонатора 15 Фабри-Перо.3. Устройство по пп.1 и 2, о т -л и ч а ю щ е е е я тем, что источники первого и второго световых потоков оптически связаны с резонансной 20 полостью с возможностью перемещенияоптической оси первого светового потока параллельно оптической оси резонансной полости.4. Устройство по пп.1 и 2, о т - 25 л и ч а ю щ е е с я тем, что резонансная полость выполнена с возможностью перемещения последней перпендикулярно оптической оси первого светового потока.30 5. Устройство по и. 1-4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что фотохромнаясреда выполнена в виде Ех,5-диметил-фурилэтилиде н(изопр опилиде н) -сукцинангидрида в толуоле либо в видеЕх, 5-диметил-фурилэтилиден(адмен5 тилиден)сукцинангидрида в толуопе.06 из,д Составитель В.ЕжовБобкова Техред Л,Олийнык Корректор Т.Малец Редакт Заказ 3281 Тираж 455 Подпис ноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ГКНТ ССС омбинат "Патент", г Ужгород, ул рина, 10 изводственно-изд ь