Optický integrátor – optická obdoba elektrického kondenzátoru |
RNDr. Radan Slavík, Ph.D., DSc. |
Rok: 2008 |
Optické obvody umožní zpracování informací rychlostmi
nedosažitelnými pomocí elektronických součástek. To je
obzvláště důležité pro aplikace jako super-rychlé počítání,
telekomunikce s ultravysokou kapacitou přenosu a analýza rychlých
signálů. Optický „obvod“ může být podobný elektronickému
– složený ze součástek jako jsou (optické) cívky,
kondenzátory, paměti, atd. Tyto součástky zpravidla nemohou být
založeny na stejných principech jako jejich elektronické
protějšky, mj. i proto, že fotony – narozdíl od elektronů –
nelze účinně „zastavit“. Například elektronický kondenzátor
nahromadí („zastaví“) elektrony přivedené na jeho vstup, což
z matematického hlediska představuje integraci signálu
přivedeného na jeho vstup.
Ve spolupráci s kolegy z EMT-INRS z Quebecké University v Montrealu a COPL z Lavalovy Univerzity v Quebecu se nám podařilo experimentálně realizovat první optický časový integrátor, jenž je v podstatě obdobou kondenzátoru v elektronice. Součástka je realizována s pomocí speciální difrakční mřížky v optickém vlákně dopovaném erbiem a yterbiem. Kromě ověření základní funkce integrátoru jsme ukázali, že se dá použít – obdobně jako kondenzátor v elektronice - při konstrukci jednoduchého optického obvodu pro analogové řešení parciálních diferenciálních rovnic s konstantními koeficienty. Rychlost řešení je podstatně větší než v případě elektronických obvodů. Optický integrátor jako optická analogie kondenzátoru v elektronice |
|