Методы создания устройств интегральной оптики тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

На правах рукописи

Аксенов Евгении Тимофеевич

МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ УСТРОЙСТВ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОПТИКИ

Специальность 01.04.03 - радиофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургскии государственный политехническии университет»

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Гуревич С.Б.,

доктор физико-математических наук, профессор Котов О.И.,

доктор технических наук, профессор Кузичкин A.B.,

Ведущая организация: Институт аналитического приборостроения РАН

Защита состоится « 20 » октября 2005 года в 14 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д212.229.01 в ГОУ ВПО «Санкт-Петербургскии государственный политехническии университет» по адресу 195251, С.-Петербург, Политехническая ул., 29 II учебный корпус, ауд. 470

С диссертациеи можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ВПО «Санкт-Петербургскии государственный политехническии университет»

Автореферат разослан « сентября 2005 г

Ученый секретарь ____

диссертационного совета Д212.229.01, Л^

доктор технических наук /jJ-г ¿/L Л/ Л А Короткое A.C.

¿осв-4 /3953

Л7 ¿/МО

методы создания устройств интегральной оптики введение

Диссертация обобщает результаты теоретико-экспериментальных исследовании и методов создания интегрально-оптических функциональных устройств для оптоэлек-тронных систем обработки информации.

Актуальность темы диссертации определяется тем, что развитие современных информационных технологии в связи со стремительным ростом объемов обрабатывав мои информации требует создания и развития новых средств и алгоритмов обработки информации. Несмотря на значительные достижения современной цифровой микроэлектроники существуют задачи, которые не могут быть решены, особенно в режиме реального времени, только средствами цифровой электроники. Так обстоит дело, например, в отношении систем, реализующих те или иные виды интегральных преобразовании в реальном времени. В этой области роль аналоговых процессоров сохраняется и сохранится, по всей видимости, в обозримом будущем. Таким образом, сбалансированное сочетание методов и средств цифровой и аналоговой обработки информации - путь развития современных и перспективных информационных систем. В значительной мере такой тенденции развития информационных систем отвечают оп-тоэлектронные системы передачи, обработки и хранения информации. Оптоэлсктрон-ные процессоры сочетают возможности оптики, электроники и цифровой техники.

Наиболее перспективными, с точки зрения проблем обработки, передачи и хране ния информации, направлениями оптоэлектроники являются средства оптическои вычислительной техники и волоконно-оптические системы связи (ВОСС). Успехи, достигнутые в области создания устройств и систем оптоэлектроннои обработки информации, настолько заметны, что перспективность этого направления уже не может оспариваться. Основные преимущества оптических методов обработки информации: высокая степень параллелизма вычислении, малое время выполнения операции над двумерными массивами информации, возможность выполнения за один такт работы оптического процессора таких интегральных преобразовании, как преобразование Фурье, корреляции, свертки. Однако, оптические процессоры - аналоговые устройства с относительно ограниченными функциональными возможностями. В связи с этим сочетание оптических и цифровых электронных вычислительных средств при реше нии тех или иных задач может дать и дает результаты недостижимые каждым из этих средств отдельно.

Не менее значимыми проблемами информационных технологии являются задачи передачи (и сбора) больших объемов информации, в том числе передачи широкополосных и сверхширокополосных сигналов.

Возможности оптоэлектронных систем обработки и передачи информации могут быть реализованы только при наличии соответствующей элементной базы. В этой связи важнейшее значение имеют исследования и разработки в области специальной элементной базы, обеспечивающей преобразование электрических сигналов в оптиче ские (и наоборот) и возможность обработки информации на оптическом уровне. В связи с этим большой научный и практический интерес представляют функциональные элементы и устройства интегральной оптики. Результаты исследовании в области интегральном оптики, имеющиеся в настоящее время настолько многообещающи, что даже на существующем уровне их практической реализации открываются новые возможности для решения задач обработки сигналов и техники связи. В настоящее вре мя, например, достаточно широко применяются в ВОСС широкополосные и сверхширокополосные (2.5-40 ГГц) интегральные электрооптические модуляторы света, ведутся разработки устройств с полосой до 100 ГТц.

Современный этап развития средств интегральной оптики характеризуется созданием реальных промышленных функциональных устройств. Однако решение этой задачи оказывается сложным и неоднозначным прежде всего из-за большого разнообразия как функции, выполняемых интегрально-оптическими устройствами, так и возможных конструктивных решении, используемых материалов и применяемых методов изготовления. Определение областей применения и методов создания интегрально-оптических компонентов требует выполнения комплекса работ по выявлению физических свойств и технологических возможностей изготовления базовых волновод-ных элементов и узлов интегральной оптики. При этом принципиальными оказываются вопросы наибольшей простоты и наименьшей стоимости технологических процессов, обеспечивающих высокую повторяемость характеристик устройств и возможность их массового производства. К настоящему времени имеются заметные ре зультаты, связанные с решением рассматриваемых проблем, однако многие вопросы в этой области еще требуют дальнейшей проработки.

Целью диссертационнои работы является развитие нового перспективного направления, связанного с созданием физических основ технологии и методов создания функциональных элементов и устройств интегральной оптики для систем оптоэлек-тронпои обработки, передачи и хранения информации и в рамках этого направления:

- определение концептуальной модели гибридного интегрального акустоопто-электронного спектроанализатора радиосигналов, теоретическии анализ его параметров, определение путей оптимизации параметров элементов, входящих в его структуру и разработка методов интеграции их в единое устройство. Проверка адекватности расчетных методик физическому эксперименту

- на основе теоретического анализа волноводного электрооптического взаимо-деиствия в ниобате лития разработка методов создания ряда функциональных электрооптических элементов и устройств для модуляции, коммутации световых потоков в ВОСС, а также некоторых электрооптических устройств обработки информации. Практическая реализация и экспериментальное исследование этих устройств;

- теоретическое и экспериментальное исследование интегрально-оптических устройств и элементов с периодическими структурами с целью совершенствования методов изготовления периодических структур в оптических волноводах, выявления особенностей каналирования света в таких волноводах и создания лабораторных макетов ряда устройств на их основе;

- разработка новых и совершенствование известных методов создания пленарных и полосковых волноводов в подложках из кристалла ниобата лития и стекла, разработка расчетных и экспериментальных методик оценки параметров таких волноводов и выявление их физических свойств.

Научная новизна диссертационнои работы определяется следующими основными новыми результатами, полученными при решении поставленной задачи: 1. В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследовании создан прототип гибридного интегрального акустооптическо! о спектроанализатора (ИАОС) (защищен авторским свидетельством).

Разработана методика расчета ИАОС и функциональных элементов, входящих в его структуру, в том числе геодезических линз, свободных от аберрации. Получе ны соотношения, определяющие эффективность торцевого ввода светового излучения в оптическии волновод. Впервые создан и исследован градиентный волно-водныи элемент связи, позволяющий формировать заданную диаграмму направленности светового излучения, выводимого из оптического волновода. Теоретически и экспериментально определены пути улучшения характеристик ИАОС, в том числе: показана возможность увеличения скорости вывода данных из

ИАОС, рассмотрены методы увеличения разрешающей способности по частоте созданного прототипа ИАОС.

2. Теоретически и экспериментально обоснованы возможность построения принципиально нового типа оптоэлектронных процессоров, базирующихся на новом математическом методе веивлет-анализа, оптических (акустооптических) веивлет процессоров, позволяющих проводить локальный спектральный анализ сигналов, в том числе определять локальные неоднородности сигналов. Создана и исследована лабораторная модель акустооптоэлектронного веивлет-процессора на основе объемного акустооптического модулятора. Рассмотрен возможный метод построения интегрального акустооптоэлектронного веивлет-спектроанализатора.

3. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования по определению и физическому обоснованию возможности и особенностей применения интегральных электрооптических устройств для модуляции и коммутации в ВОСС и в сис темах оптическои обработки информации. При этом:

Проведен теоретическии анализ волноводного электрооптического взаимодеист-вия, получены удобные для проведения численных расчетов соотношения. Теоре тически обоснована и экспериментально исследована модель электрооптического модулятора полного внутреннего отражения (ПВО). Разработан и исследован макет гибридного бистабильного устройства на основе этого модулятора, экспериментально продемонстрированы различные режимы его работы: оптическои памяти, оптического транзистора. Разработана оригинальная модель оптического ретранслятора на основе модулятора ПВО (защищена авторским свидетельством). Разработана методика изготовления волноводного интерферометрического модулятора типа Маха-Цендера, выявлены особенности изготовления, дана их физиче екая интерпретация. С точки зрения практических применении такого модулятора большее внимание уделено макетам устройств, которые могут наити применение в системах оптическои обработки информации: был изготовлен и исследован макет фазометра радиосигналов, схема совпадения видеоимпульсов. Изготовлен и исследован электрооптическии модулятор на основе связанных по-лосковых оптических волноводов.

Изготовлены и исследованы макеты призменных электрооптических дефлекторов для применения в качестве многопозиционных переключателей в ВОСС. Теоретически и экспериментально обоснованы методики, позволяющие увеличить дина-мическии диапазон дефлектора и оптимизировать его аберрационные характеристики.

Разработаны и исследованы макеты передающих модулей для ВОЛС на одномо-довых и многомодовых волокнах.

4. Разработаны и исследованы интегрально-оптические элементы с периодическими структурами.

Выполнен расчет и экспериментальное исследование дифракции каналируемого излучения на периодических структурах, сформированных в различных средах. Разработана и реализована методика формирования голографическим способом дифракционных структур и разработана методика динамического контроля их параметров в процессе экспонирования и проявления.

Изготовлены и исследованы лабораторные макеты интегрально-оптических устройств: оптическои памяти, разуплотнителя спектральных каналов для ВОЛС; элементов ввода-вывода светового излучения в оптическии волновод с аподизаци-еи фронта световой волны; компактного дифракционного интегрально-оптичес кого коллиматора излучения полупроводникового лазера, обеспечивающего рас пределения интенсивности света по апертуре сколлимированного пучка близкие к гауссовскому, равномерному и экспоненциальному

5. Разработаны физические модели процессов, проведены расчеты, предложены и реализованы методики формирования оптических волноводов, отвечающих требованиям интегральной оптики. При этом:

Разработаны новые простые и экономичные методики формирования планарных и полосковых волноводов, образованных диффузиеи ионов из расплава нитрата калия, из расплавов смесей различных нитратов и диффузиеи ионов из расплава нитрата калия с последующим отжигом в стекле К8.

Модифицированы и упрощены методы формирования оптических волноводов в ниобате лития за счет обратной диффузии окиси лития и прямой диффузии из пленки металлического титана в потоке атмосферного воздуха (защищено авторским свидетельством). Исследованы профили распределения титана в планарных диффузионных волноводах, сформированных в У- и 2-срезах ниобата лития и определены коэффициенты диффузии в этих направлениях. Измерены коэффициенты боковой диффузии титана в подложках из ниобата лития У- и 7-срезов. Иссле дованы методики формирования буферных (подэлектродных) диэлектрических слоев.

Научная значимость диссертационнои работы определяется тем, что в рамках

проведенного цикла теоретических и экспериментальных исследовании и разработок

5

%

заложены и развиты основы нового научного направления - методов создания опто-электронных устройств иптегралыюи оптики. Предложены и проанализированы на основе единых методов формирования, диагностики и расчета волноводных структур новый тип оптоэлектронных процессоров и функциональных устройств для аналоговой обработки сигналов и управления параметрами светового излучения в БОСС. Выявленные особенности создания функциональных устройств и процессоров носят общии характер и могут быть применены при создании разнообразных устройств интегральной оптики. Полученные в работе результаты будут стимулировать дальнейшее развитие методов и средств оптоэлектронных информационных технологии.

Практическая ценность диссертационнои работы состоит в том, что ее результаты могут быть непосредственно использованы при разработке интегрально-оптических функциональных устройств для систем оптическои обработки информации, волоконно-оптических систем связи и подсистем контроля параметров ВОСС, а также волоконно-оптических датчиков различной конфигурации (локальных или рас пределенных) и назначения.

Значительная часть результатов, полученных в диссертационнои работе, непосредственно использована при выполнении 10 научно-исследовательских работ, проводившихся на кафедре квантовой электроники СПбГПУ совместно с учреждениями РАН (АН СССР) ФТИ им. А.Ф Иоффе, ряда отраслевых институтов и предприятии: п/я A3390 (г. Москва), в/ч 33872 (г. Воронеж), п/я Г-4173 (г. Ленинград), п/я Г-4816 (г Ленинград), п/я Г 7438 (г. Ленинград) и некоторых других. Автор являлся научным руководителем этих работ.

Публикации. Полный список печатных работ автора 137 наименовании. Мате риалы диссертационнои работы опубликованы в 86 печатных трудах, в том числе 5 авторских свидетельствах на изобретение.

Апробация работы. Основные результаты диссертационнои работы докладывались на научных семинарах СПбГПУ НПО «Оптика» (г. Москва), в/ч 33872 (г. Воронеж), п/я A3 390 (г. Москва), а также докладывались на следующих конференциях:

- III Всесоюзной школе по оптическои обработке информации. Рига. - 1980.

- Международной школе по когерентной оптике и голографии. Прага. - 1980.

- 1 -ои Всесоюзной конференции по радиооптике. Фрунзе. - 1981.

- Ill, IV V VI, VIII региональных семинарах «Оптические и оптоэлектронные устройства обработки информации и управление технологическими процессами». Краснодар. - 1981, 1982,1983,1984, 1990.

- Всесоюзной конференции по прикладной физике. Использование современных физических методов в неразрушающих исследованиях и контроле. Хабаровск. -1981.

- III Всесоюзной конференции «Оптика лазеров». Ленинград. - 1982.

- Всесоюзной конференции по голографии и оптическои обработке информации. Ереван.-1982.

- Всесоюзном научно-техническом совещании «Измерительные устройства на диэлектрических волноводах оптического диапазона». Могилев. - 1983.

- XII Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и квантовой акустике. Саратов. - 1983.

- IV Всесоюзной конференции «Оптика лазеров». Ленинград. - 1984.

- V Всесоюзной школе по оптическои обработке информации. Киев. - 1984.

- XVII Всесоюзной конференции «Радиоастрономическая аппаратура». Ереван. -

1985.

- VI Всесоюзной школе-семинаре по оптическои обработке сигналов. Фрунзе. -

1986.

- V Всесоюзной конференции «Оптика лазеров». Ленинград. - 1987

- 1-ои Всесоюзной конференции по оптическои обработке информации. Ленинград. - 1988.

- Всесоюзной НТК «Проектирование радиоэлектронных устройств на диэлектриче ских волноводах и резонаторах». Тбилиси. - 1988.

- School-Seminar «Acoustooptics Researches and Developments». Leningrad. - 1990.

- First International Fiber Optical Conference. Leningrad. - 1991.

- IV Всероссийской научно-методическои конференции «Фундаментальные иссле дования в технических университетах». Санкт-Петербург. - 2000.

- 12-и межвузовской НТК «Военная радиоэлектроника: опыт использования и проблемы подготовки специалистов». Петродворец. - 2001.

- Конференции «Лазеры, измерения, информация». Санкт-Петербург. - 2001.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Общии объем диссертации 268 стр., в том

У I

числе 119 стр. с рисунками. Список литературы включает 255 наименовании.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Предложенная концепция создания гибридного интегрального акустооптического спектроанализатора и ее практическая реализация позволяют создавать устройства применимые в реальных системах обработки сложных широкополосных и сверхширокополосных радиосигналов. Разработанный набор методик создания и расче та параметров элементов, входящих в структуру спектроанализатора: элемента ввода светового излучения в оптическии волновод, двухмерного градиентного элемента вывода светового излучения из оптического волновода, безаберрационных (с малыми аберрациями) волноводных геодезических линз, широкополосных встречно-штыревых пьезопреобразователеи - позволяет изготавливать эти элементы с хорошо прогнозируемыми характеристиками и использовать подобные эле менты при создании широкого ряда иных интегральных оптоэлектронных устройств.

2. Разработанные и развитые расчетные и экспериментальные методы оптимизации характеристик предложенного прототипа спектроанализатора позволяют: увеличить его быстродействие за счет применения матричного фотоприемника или быстродействующего одиночного фотоприемника; увеличить частотное разрешение спектроанализатора путем реализации схемы с интегрированием по времени, модификации элементов спектроанализатора.

3. Предложенная концепция и экспериментальная реализация акустооптоэлектрон-ного веивлет-процессора позволяют создавать принципиально новый тип оптоэлектронных процессоров хорошо адаптированных, в частности, для анализа внутренней частотно-временной структуры сложных радиосигналов. При этом развитые в работе методики создания интегрально-оптических элементов позволяют реализовывать гибридныи интегральный вариант оптоэлеюронного веивлет-процессора, что может заметно расширить области применения методов и средств интегральной оптики в информационной оптоэлектронике.

4. Разработанные и развитые методики расчета и создания интегральных электрооптических функциональных элементов и устройств позволяют создавать ряд новых функциональных устройств для систем оптическои обработки сигналов и волоконно-оптических систем связи. В том числе: гибридные оптоэлектронные биста-бильные устройства, оптоэлектронные элементы ретрансляторов для ВОСС, фазометры радиосигналов, передающие модули для одно- и многомодовых волоконно-

8

оптических линии связи; интегральные электрооптические многопозиционные призменные дефлекторы с компенсированными аберрациями.

5. Предложенные и развитые методы расчета, создания и экспериментального иссле дования периодических элементов в структурах: оптическии волновод-покры-вающая пленка (халькогенида или фоторезиста) - позволяют создавать прототипы ряда устройств для оптических систем обработки информации и ВОСС, в том чис ле: устройства оптическои памяти, аподизированные периодические элементы связи, интегрально-оптические устройства спектрального разуплотнения для волоконно-оптических линии связи.

6. Разработанные оригинальные и усовершенствованные методы создания и расчета позволяют изготавливать планарные и полосковые оптические волноводы в подложках из кристалла ниобата лития и стекла с заданными характеристиками и их высокой повторяемостью при существенной простоте и экономичности технологических процессов. Разработанные методики метрики характеристик позволяют достоверно определять характеристики изготовляемых волноводов.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, определены цель работы и решаемые в ней задачи, сформулированы положения, выносимые на защиту

В первой главе диссертации предложена концепция, методы создания, расчета и экспериментального исследования гибридного интегрального акустооптоэлектронно-го спектроанализатора радиосигналов [1]. Структурная схема ИАОС представлена на рис. 1. Здесь. 1 - полупроводниковый лазер; 2 - подложка из 1Л№Оз с планарным оптическим волноводом; 3, 4 - коллимирующая и интегрирующая геодезические волно-водные линзы; 5 - линеика ПЗС фотоприемников; 6 - пьезоэлектрический преобразователь встречно-штыревого типа (ВШП). Предложенная схема ИАОС состоит из ряда элементов, часть из которых сформирована на одной подложке из кристалла ниобата лития, а некоторые элементы являются внешними по отношению к подложке и опре деленным образом стыкуются с ней. Построение ИАОС в виде гибридного устройства является в настоящее время наиболее доступным и экономичным методом, позволяющим создать каждый элемент интегрально-оптического устройства на оптимальном для него материале, поскольку до сих пор нет еще материала, на базе которого можно построить монолитную схему В работе в качестве основного материала для построения ИАОС был выбран кристалл ниобата лития. Выполнен комплекс теорети-

9

ческих и экспериментальных исследовании по разработке элементной базы ИАОС' волноводных линз, пьезопреобразователеи, элементов стыковки оптического волновода с полупроводниковым лазером и линеикои ПЗС-фотоприемников - с оптимальными характеристиками.

Огггическии волновод, в данном случае планарныи, является основным для любого интегрально-оптического устройства и, поскольку разработка и создание оптиче ских волноводов в диэлектрике является достаточно оо-

Рис. 1. Структурная схема прототипа гиб- ______________ ,

1Г ширнои проблемой, этот во-

ридного интегрального акустооптического спек-

троанализатора. прос рассматривается отдель-

но в главе 4.

Для коллимации и преобразования света в работе, на основе проведенного анализа, были выбраны волноводные геодезические линзы. Проведен анализ аберрации геоде зических линз, показано, что безаберрационная апертура сферических геодезических линз составляет ~20% от общей апертуры. Рассмотрены методы увеличения безаоер-рационнои апертуры этих линз путем их компенсации аберрации путем изготовления асферических поверхностей линз. Приведена разработанная методика расчета профи-леи поверхностей асферических геодезических линз, методика их изготовления и проведено экспериментальное исследование изготовленных линз. На рис. 2 представлены экспериментальные зависимости относительных продольных аберрации таких линз от величины смещения светового пучка относительно оптическои оси линзы, нормированного на величину радиуса углубления в плоскости подложки X. Разработанные методики позволили изготавливать геодезические линзы с безаберрационнои апертурой 70-80% т.е. втрое большей, чем в случае сферических линз.

Возбуждение поверхностных акустических волн (ПАВ), т.е. ввод радиосигнала в ИАОС, осуществлялось ВШП. В работе проведен расчет и реализованы два типа ВШП: многосекционные эквидистантные, повернутые относительно друг друга и дисперсионные с меняющимся шагом между электродами. Преобразователи позволяли возбуждать ПАВ в полосе частот до -500 МГц (рис. 3).

ям» j -50|ш,

яшм } -25,72«.

Рис. 2. Зависимость относительных продольных аберрации асферических линз от величины смещения светового пучка относительно оси линзы.

Рис. 3. Амплитудно-частотные характеристики брэгговских ячеек с дисперсионным (1) и эквидистантным (2) встречно-штыре выми преобразователями.

Проведен теоретическин анализ эффективности ввода излучения полупроводникового лазера в оптическии волновод через его торец. Полученные соотношения, в отличие от обычно применяемых, учитывают непостоянство коэффициента отражения света от торца оптического волновода. Исследована эффективность ввода света в волновод в зависимости от взаимного расположения лазера и торца оптического волновода. Вид экспериментальных и расчетных зависимостей эффективности ввода излучения лазера в оптическии волновод от расстояния между лазером и торцом волновода представлены на рис. 4. На рис. 5 представлены экспериментальные зависимости эффективности ввода излучения от поперечного смещения лазера. На основании полученных расчетных и экспериментальных результатов выработаны рекомендации и разработаны методы стыковки ППЛ с оптическим волноводом.

Разработан метод вывода светового излучения из оптического волновода через градиентный элемент связи, позволяющий формировать диаграмму направленности излучения требуемой ширины, для ее согласования с размерами элемента линеики ПЗС фотоприемника (рис. 6). Разработаны рекомендации по практической реализации этого элемента связи.

На основании полученных результатов была осуществлена интеграция элементов ИАОС и изготовлен прототип акустооптоэлектронного процессора спектроанализато-ра. Надо отметить, что данная разработка была ориентирована на сериино выпускав мые отечественной промышленностью полупроводниковые лазеры и линеики ПЗС-фотоприемников. Были проведены теоретические оценки характеристик ИАОС: полосы рабочих частот, разрешения по частоте, дифракционнои эффективности, динамического диапазона. Проведенные оценки показывают, что при выбранной схеме и ме тодах реализации элементов ИАОС можно ожидать абсолютную полосу рабочих час

тот равную 300-500 МГц, разрешение по частоте 3 5 МГц, динамическим диапазон 30-40 дБ, дифракционную эффективность >30%/Вт. Конструктивно акустооптоэлек-тронпыи процессор представлял собой модуль с габаритами 115x64x30 мм3 (рис. 7). На основе этого процессора был реализован прототип ИАОС, содержащий необходимое электронное обрамление и представлявший собой малогабаритный, мобильныи прибор рис. 8. Полоса рабочих частот ИАОС 300 МГц (200-500 МГц), разрешение по частоте 3 МГц, дифракционная эффективность ~60%/Вт, динамическии диапазон ~30 дБ.

\ \\

\

\Ч ЧЧ 2 >

о.те

0,50 0,25

г1

// У3

Ю 20 Н.««*

Рис. 4. Зависимость эффективности ввода излучения лазера в оптическим волновод от рас стояния между лазером и торцом волновода. На рисунке обозначены: 1 - расчетная кривая; 2 -результат эксперимента; 3 - усредненные экспе риментальные данные с учетом коэффициента пропускания.

-10 -6 0 5 Ххп

Рис. 5. Зависимость эффективности ввода излучения от поперечного смещения лазера. На рисунке цифрами обозначены: 1 - г=0; 2 - г=10 мкм; 3 - 2=20 мкм.

Рис. 6. Диаграммы направленности излучения: 1 - из торца оптического волновода; 2 - из градиентного элемента связи, расходимость диаграммы 1°

Рассмотрены пути улучшения некоторых характеристик разработанного ИАОС: увеличения скорости вывода данных, увеличения разрешения по частоте. В том числе, теоретически проанализирована и экспериментально исследована схема ИАОС с одиночным быстродействующим фотоприемником. Изготовлен лабораторный макет такого ИАОС, в котором при полосе рабочих частот 80 МГц достигнутая скорость считывания составила 2-104 разрешимых положении в секунду, что более чем

на порядок превосходит скорость вывода данных базовой модели ИАОС.

Рис. 8. Прототип интегрального акусто-Рис. 7 Внешнии вид акустоопто- оптоэлектронного спектроанализатора. электронного процессора ИАОС.

Расширение областей возможных применении ИАОС связано как с улучшением их характеристик, так и с поиском принципиально новых алгоритмов их функционирования и принципов построения.

Одним из возможных подходов к построению перспективных акустооптоэлектрон-ных процессоров, в том числе интегрально-оптических, является применение нового математического аппарата анализа сигналов - веивлет-преобразования.

Веивлет-преобразование состоит в разложении исследуемого сигнала по набору функции вида

где а, - параметр масштабирования, а параметр сдвига. При этом функция /(¡) может быть представлена в виде ряда

Веивлет-преобразование обладает локализованным одновременно в пространстве частот и во времени частотно-временным окном, параметры которого зависят от час тоты. На низких частотах оно обладает более высоким разрешением по частоте и более низким - по времени, а на высоких частотах - наоборот: более высоким разреше нием по времени и более низким - по частоте. При этом остается постоянной относительная разрешающая способность по частоте и «площадь» частотно-временного окна:

8а> о) = сот! да ■ 5 Г = согкг (4)

(1)

(2)

а коэффициенты разложения определяются соотношением

(3)

На основании проведенного теоретического анализа разработан, изготовлен и ис следован лабораторный макет акустооптоэлектронного веивлет-процессора на базе объемного акустооптического модулятора.

Схема этого варианта веивлет-процессора представлена на рис. 9

Для ввода сигнала используется акустооптическии модулятор 3, помещенный во входной плоскости системы. Регистрация распределе ния светового поля осуществляется ПЗС-камерои. В качестве исследуе мого сигнала использовался фазо-манипулированныи сигнал, представляющий собой последовательность двух радиоимпульсов, фазы которых отличаются на л. Длительность импульсов составляет 3.3 мкс, они следуют друг за другом без задержки, несущая частота равна 38.5 МГц.

Для формирования исследуемого сигнала изготовлен специальный генератор 8 и устройство синхронизации 7 Устройство синхронизации, управляемое компьютером 9, обеспечивает формирование заданной задержки между началом сигнала и импульсом излучения лазера 1.

В ходе эксперимента получено время-частотное распределение фазоманипулиро-ванного сигнала, представленное на рис. 10А. В области скачка фазы наблюдается значительное ослабление отклика на частоте несущей и появление дополнительных компонент в спектре сигнала. Это позволяет идентифицировать наличие скачка фазы в исследуемом сигнале и локализовывать его во времени. Для оценки работы веивлет-процессора при наличии помех, на вход подавалась сумма фазоманипулирован-ного сигнала и гармонического сигнала, близкого по частоте. Частота помехи составляла 40.0 МГц. Соответствующее время-частотное распределение представлено на рис. 10В. Видно, что скачок фазы может быть обнаружен и локализован при наличии близкои по частоте интенсивной гармоническои помехи.

А

Рис. 10. Веивлет-преобразование фазоманипулированного сигнала, полученное в ходе эксперимента: А - без помехи; В - в присутствии гармоническои помехи.

Таким образом, по результатам эксперимента можно утверждать о пригодности разработанного оптического веивлет-процессора для анализа внутренней структуры

14

Рис. 9. Схема оптического веивлет-процессора для обработки реальных сигналов.

сигналов.

Перспективной и практически значимой является разработка интегрального аку-стооптического веивлет-процессора подобного ИАОС. Решение этой задачи в первую очередь связано с разработкой метода ввода в структуру интегрально-оптического процессора требуемого веивлет-фильтра. Возможным путем решения этой задачи является формирование фильтра в планарном оптическом волноводе или пленках халь-когенидов и фоторезистов, нанесенных на поверхность волновода (глава 3).

Во второй главе рассмотрены особенности электрооптического взаимодеиствия в оптических волноводах, сформированных в подложках из кристалла ниобата лития. Теоретически проанализирована и экспериментально исследована работа ряда инте гральных электрооптических модуляторов и переключателей.

Подробно рассмотрен модулятор на основе нарушенного полного внутреннего отражения (ПВО), особенности его построения на основе планарных и полосковых волноводов. Такие модуляторы привлекают сравнительной простотой конструкции, возможностью реализовать на их основе как собственно модуляторы, так и модуляторы-переключатели типа 2x2 и более сложные. Структура модулятора ПВО на основе полосковых оптических волноводов с простейшей системой электродов представлена на рис. 11. В работе проводилось экспериментальное исследование разработанных лабораторных макетов модуляторов-переключателей ПВО на основе планарных и пересе кающихся полосковых многомодовых оптических волноводов. На рис. 12 приведены экспериментальные и расчетные зависимости для модулятора ПВО на основе полос ковых оптических волноводов с углом пересечения а=4° зазор между электродами составлял 4 мкм, ширина электродов - 10 мкм, а длина - 2.5 мм. Емкость электродной 1 структуры составляла С=1.9 пф (при расчетном значении С=1.7 пф), что соответству-

ет полосе рабочих частот ~4 ГГц. Соотношение интенсивностеи света в перекрестном < канале при управляющих напряжениях О В и 60 В 1отах/1отт=22.5 дБ. Для прямого ка-

нала 1„тах/1птт=7 дБ. Меньшее значение контраста для прямого канала связано с туннельным прохождением света межэлектродного зазора. Равные интенсивности света на выходах модулятора достигались при напряжении на электродах и=41 В, а при напряжении 60 В интенсивность света в перекрестном канале составила 80% интенсивности света в прямом канале при нулевом напряжении. Развязка между выходами модулятора составила 1Ппмх^отт=15-3 дБ при напряжении 60 В и 1отах/Тпт1П= 10.1 дБ при нулевом управляющем напряжении. В практических устройствах угол пересечения

полосковых волноводов должен выбираться в пределах 2°-4°

Рис. 11. Структура модулятора ПВО прошедшего света от управляющего напря-на основе полосковых волноводов. жения для модулятора ПВО на основе пере

секающихся полосковых волноводов (а=4°).

Проведенные расчеты показали, что при использовании многоэлектродных (типа встречно-штыревых) управляющих структур, содержащих 8-10 пар электродов, пере даточная характеристика модулятора близка к ступенчатой рис. 13. Это позволяет снизить управляющее напряжение до 5-6 В. Кроме функции модуляторов-переключателей для ВОСС рассмотренные модуляторы ПВО могут быть применены для построения ряда иных функциональных устройств для ВОСС и систем оптическои обработки информации.

Разработано и экспериментально исследовано гибридное бистабиль-ное оптическое устройство (БОУ) на основе модулятора ПВО с пленарным оптическим волноводом. Для получения бистабильного режима работы в структуру модулятора ПВО была введена внешняя цепь положительной обратной связи по интенсивности отраженного светового пучка. Структурная схема экспериментальной установки представлена на рис. 14. Амплитудные характеристики устройства рис. 15 представляют собой гистерезис ные кривые. Цифры на кривых соответствуют величине напряжения смещения. Явле ние гистерезиса позволило реализовать различные режимы работы устройства: режим оптическои памяти, оптического транзистора и другие.

«ьг*

05

В г — II

1

Рис. 13. Расчетные зависимости интенсивности отраженного света на выходе многоэлементного модулятора ПВО от управляющего напряжения (0=89°).

-ч

0

ш

Рис. 14. Структурная схема установки для исследования оптическом бистабиль-ности.

Рис. 15. Амплитудные характеристики БОУ для различных напряжении смещения.

Предложена концепция и исследована лабораторная модель устройства ретрансляции оптических сигналов для применения в волоконно-оптических линиях связи, построенная на основе БОУ (защищена авторским свидетельством). Важной особенностью такого ретранслятора является возможность амплитудной селекции приходящих сигналов с регулируемым порогом срабатывания без введения дополнительных электронных устройств. Кроме того, в таких ретрансляторах лазер работает в непрерывном режиме, что позволяет устранить угаирение спектра излучения и снизить шумы в линии.

Проведено теоретическое и экспериментальное исследование особенностей работы модулятора типа интерферометра Маха-Цендера как функционального устройства для ВОСС. На его основе разработан и реализован макет передающего модуля для ВОСС. Разработаны методы создания таких модулей.

Разработаны и реализованы лабораторные макеты фазометра радиосигналов и схе мы регистрации временного совпадения видеоимпульсов. При больших сдвигах фазы сигналов точность ее определения составляет ~3° а при малых —10° Выбирая постоянным смещением рабочую точку интерферометра, при раздельном питании плеч интерферометра, можно получить режим, при котором происходит вычитание, поступающих на вход модулятора последовательностей видеоимпульсов при условии их совпадения во времени.

Исследовались особенности создания модуляторов на основе связанных полоско-вых волноводов, определены пути оптимизации параметров волноводнои структуры, позволяющие снизить управляющее напряжение до 1 В. На основе разработанного модулятора реализован макет передающего модуля для одномодовых ВОЛС, разработаны методы изготовления таких модулей.

В работе проведен теоретическии анализ призменного интегрального электрооптического дефлектора (ПЭОД), определены пути компенсации искажении фазового

фронта световой волны на выходе дефлектора. Был изготовлен и исследован лабораторный макет интегрального ПЭОД на основе шестиэлементнои решетки дефлекторов. Получено хорошее совпадение расчетных и экспериментальных характеристик.

Третья глава посвящена разработке методик формирования периодических структур в пленках светочувствительных материалов, расчету и исследованию особенностей каналирования и дифракции света в оптических волноводах с периодическими структурами, созданию и исследованию лабораторных макетов ряда интегрально-оптических устройств с периодическими структурами для проверки предлагаемых методик.

Светочувствительными материалами в проводившихся исследованиях служили пленки фоторезистов и пленки халькогенида Аз28з. Для обеспечения малых оптиче ских потерь для каналирования светового излучения были предложены и использованы слоистые структуры: оптическии волновод - покрывающая пленка, с преобладанием доли энергии светового поля, локализованной в оптическом волноводе с малыми потерями. Волноводы, использовавшиеся в работе, формировались в стекле К8 диффузиеи ионов калия из расплава КЖ)з.

Анализ распределении светового поля по глубине оптического волновода, доли энергии поля, локализованной в пленке, эффективных показателей преломления вол-новоднои моды и модуляции показателя преломления моды по отношению к модуляции показателя преломления пленки в случае пленок различном толщины для слоистых систем оптическии волновод - покрывающая пленка позволил выбрать толщину наносимой пленки так, чтобы при малых оптических потерях, вносимых пленкой, относительная модуляция эффективного показателя преломления каналируемои моды была достаточной.

В случае применения пленок Ая2Яз, вносящих большие оптические потери, их толщина выбиралась равной Т=0.02 мкм. При таких толщинах доля энергии света, заключенная в пленке, не превышает 5%. Это позволяет при значительном уменьшении затухания по сравнению с распространением света в пленочном халькогенидном волноводе (~в 20 раз) достичь значительной модуляции эффективного показателя пре ломления. Согласно графику, представленному на рис. 16, для известных толщины пленки Т (Т=0.02 мкм) и изменения показателя преломления пленки Ал (Ап=0.01) может быть определена модуляция эффективного показателя преломления ТЕ0-моды, которая в рассматриваемом случае составляет А^=0.002.

о.г я// о,б т,мкм

Рис. 16. Изменение модуляции эффективного показателя преломления канапируемои ТЕо-моды по отноше нию к модуляции показателя преломления пленки ДЫо/Дп и изменение эффективного показателя преломления канапируемои ТЕо-моды ДН) градиентного стеклянного волновода в зависимости от толщины Т пленки.

Запись периодических фазовых структур в фоточувствительных пленках осуществлялось топографическим способом интерфе ренционнои картинои, полученной при све дении двух сферических световых пучков, периоды интерференционной картины составляли 0.28-2.5 мкм. Особенностью схе мы записи является возможность контроля параметров формируемой фазовой структуры (за счет изменения показателей преломления) непосредственно в процессе экспонирования. Такой контроль обеспечивает быстроту определения требуемых режимов формирования и воспроизводимость характеристик. Считывание производилось светом волноводнои моды. Экспозиция, соответствующая максимуму Дп в рассматриваемом случае составляет Ф=1.5 Дж/см2

Эффективность дифракции света (считывания) зависит, кроме перечисленных параметров, от длины, в направлении распространения света, периодическои структуры Ь. Для определения Ь была разработана методика, состоявшая в формировании в пленке АБгЯз фазовой решетки треугольной формы.

При перемещении вводимого в оптическии волновод светового пучка поперек ди-фракционнои структуры регистрировалась мощность света в дифракционном пучке. При Ь=7 мм наблюдалась максимальная эффективность брэгговскои дифракции т|=60%. Эта длина решетки была выбрана для реализации элемента оптическои памяти.

На основе полученных расчетных и экспериментальных данных по оптимальным толщине пленок, интегральной экспозиции и длине периодическои структуры, обес печивающих максимальную эффективность считывания, был реализован лабораторный макет интегрально-оптического элемента голографическои памяти. Структурная схема макета представлена на рис. 17

Длина периодическои структуры 6, сформированном в халькогсниднои пленке 5, составляла Ь=7 мм, период структуры А=0 84 мкм Информация в виде кода 101 через транспарант переносилась на образец в процессе экспонирования. Распределение интенсивности света в дифрагированном пучке в рассматриваемом случае наблюдалась на экране 9 Фотография такого распределения представлена на рис. 18.

Рис. 17 Структурная схема волноводно-го элемента оптическом памяти на основе тонкой пленки Лэгй) На рисунке обозначены' 1 -Не-№ лазер; 2 - линзы; 3, 4 - элементы ввода-вывода излучения; 5 - пленка Авгвз, 6 -дифракционная структура с записанной информацией; 7 - подложка; 8 - оптическии волновод; 9 - экран.

Рис. 18. Фотография дифрагированного пучка со считанной информацией, записанной в фоторези-стивнои пленке.

Информация, записанная в пленках халькогенидных стеклообразных полупроводников за счет модуляции их показателя преломления, может храниться либо неопре деленно долгое время, либо может быть стерта и заменена новой вследствие реверсивности таких материалов. Плотность записи информации составляет 200-300 бит/мм. При введении в структуру устройства фокусирующих и коллимирующих элементов, например, геодезических линз, оно может быть использовано совместно с оптическими волокнами, т.е. введено в структуру ВОСС.

В случае создания интегрально-оптического устройства оптическои памяти нере версивного типа в качестве материала фоточувствительнои пленки возможно использование фоторезиста. На основании расчетов и экспериментального исследования по разработанным методикам для создания лабораторного макета этого устройства выбиралась толщина пленки фоторезиста Т=1 мкм при изменении показателя преломле ния (максимально достижимом) Дп=0.003. Длина волны записывающего излучения составляла х=0.44 мкм, а период записываемой дифракционнои решетки Л=9 мкм. Длина решетки в направлении распространения света равнялась Г.=3 мм. Эффективность волноводнои дифракции при этом составляла т|=60%. На основании полученных данных была изготовлена и исследована модель интегрально-оптического эле мента долговременной памяти. Структурная схема этого устройства и метод записи информации (бинарной) подобны рассмотренным для случая халькогенидных пленок. Плотность записи информации в фоторезистивном носителе достигает 600-900 бит/мм. Как и в предыдущем случае эти устройства могут быть эффективно состыкованы с оптическими волокнами и интегрально-оптическими модулирующими и отклоняющими устройствами.

Фактором, ограничивающим использование полупроводниковых лазеров, в частности, в системах оптическои обработки информации, является значительная угловая ширина диаграммы направленности, составляющая в ряде случаев десятки градусов. Поэтому возникает необходимость введения объемной коллимирующеи оптики, что приводит к увеличению габаритов устройств. Для решения этой проблемы разработан и реализован компактный интегрально-оптическии коллиматор-расширитель излуче ния полупроводникового лазера. При изготовлении интегрально-оптического коллиматора использована разработанная методика получения дифракционных решеток вывода излучения с переменным по длине коэффициентом связи, что позволяет обес печить требуемой распределение интенсивности по апертуре выводимого светового пучка. Реализованы равномерное, гауссовское и экспоненциальное распределения интенсивности света. Размеры сколлимированного светового пучка составляли 1x8 мм2

Необходимыми элементами волоконно-оптических линии со спектральным уплотнением сигналов являются разуплотнители спектральных каналов. Дифракционные решетки, сформированные методом электродиффузии, с эффективной (~30% в первом дифракционном порядке) дифракциеи в режиме Рамана-Ната, позволили изготовить макет спектрального разуплотнителя, не требующего точных угловых юстиро-вок. Разугоютнитель представляет собой стеклянную подложку с оптическим волноводом и дифракционнои решеткой, расположенной между коллимирующеи и интег-рирующеи волноводными геодезическими линзами. Излучение из жестко состыкованного и склеенного с торцом световода оптического волокна вводилось в оптиче скии волновод, имевшии глубину, равную диаметру сердцевины волокна, коллимиро-валось, дифрагировало на «тонкой» дифракционнои решетке, фокусировалось и попадало на входные торцы выходных волоконных световодов. В экспериментах в оптическое волокно на входе устройства вводилось излучение лазера на парах меди, имеющее две спектральные компоненты Х|=578.2 нм и >.2=510.5 нм. Макет спектрального разуплотнителя обеспечивал разделение этих спектральных компонент.

В четвертой главе представлены результаты теоретических и экспериментальных исследовании, направленных на разработку и развитие основ технологии и метрики пленарных и полосковых волноводов и волноводных структур в подложках из кристалла ниобата лития и стеклах.

Исследовались два метода изготовления волноводов в подложках из ниобата лития: за счет обратной диффузии 1л20 из 1лЫЬ03 путем отжига в потоке воздуха; за счет

диффузии титана из металлической пленки, нанесенной на поверхность подложки.

Проведенные эксперименты по формированию волноводов обратной диффузиеи показали, что при этом реализуется сравнительно медленное формирование волноводов, что обеспечивает требуемую повторяемость их характеристик. Так одномодовыи волновод формировался в результате полуторачасового отжига образца. Были изме рены значения эффективных показателей преломления ТЕ-мод оптических волноводов, изготовленных при различных режимах отжига в потоке воздуха, и по этим данным расчетным путем [2] был восстановлен профиль изменения показателя преломления оптического волновода, рис. 19 При формировании оптических волноводов обратной диффузиеи возможно изменение только одного показателя преломления кристалла - п,., что соответствует наличию оптического волновода одного типа - способного каналировать только ТЕ-моды, что является определенным ограничением.

Волноводы, сформированные диффузиеи титана в ниобат лития мо1уг поддерживать распространение как ТЕ, так и ТМ мод, значение Ап(0) для них лежит в пределах 0.001-0.05, а в качестве подложек могут быть использованы пластинки с любой необходимой ориентацией кристаллографических осей. При изготовлении волноводов таким методом можно варьировать два параметра - время диффузии и толщину нане сенной пленки титана, что дает возможность формировать волноводы с наперед заданным эффективным показателем преломления и глубинои проникновения данной моды. В работе предложена [3] и реализована новая методика формирования онгиче ских волноводов с заданными характеристиками диффузиеи из пленки металлического титана в потоке воздуха, при этом необходимой фазой процесса является полное окисление пленки титана до двуокиси титана к моменту начала диффузии. На рис. 20 представлен восстановленный для одного из исследовавшихся образцов профиль изменения показателя преломления для необыкновенного (ТЕ-мода) луча и соответствующая расчетная кривая.

Результаты относятся к случаю распространения света вдоль оси X в оптическом волноводе, сформированном в подложке ниобата лития У-среза. Оцененный коэффициент диффузии Б составляет 8.7х1013 см2/с.

Проведенные расчеты и эксперименты показали, что для сравнительно больших глубин (х) локализации волноводов проявляется влияние обратной диффузии 1л20. Для устранения этого эффекта методика формирования волноводов диффузиеи титана была модифицирована. При проведении диффузии титана в потоке увлажненного воздуха за счет внедрения в подложку ниобата лития гидроксила ОН" снижалась под-

вижность ионов Ы* что привело к подавлению процесса обратной диффузии. Кроме этого, полученные по такой методике волноводы обладают повышенной (-10 раз) лучевой прочностью. Таким образом, разработанная методика позволяет формировать высококачественные волноводы с низкими (<1 дБ/см) оптическими потерями, малой эффективной толщинои и высокой стойкостью к оптическому разрушению.

я

« 14 И

Рис. 19. Рассчитанный профиль изменения показателя преломления для оптического волновода, изготовленного в подложке из ниобата лития У-среза обратной диффузиеи. Кружочками отмечены ре зультаты эксперимента.

и 0.1 4»

Рис. 20. Рассчтанныи профиль изменения показателя преломления для оптического волновода, изготовленного в подложке из ниобата лития У-среза диффузиеи из пленки титана. Кружочками отмечены результаты эксперимента.

Область локализации волноводнои моды (распределение светового поля в волноводе) является важным параметром, знание которого необходимо при разработке приборов интегральной оптики. Характер распределения светового поля в оптиче ском волноводе и область его локализации могут бьггь определены как путем измере нии, так и расчетным способом. Для решения этой задачи в работе были проведены исследования по определению концентрационных профилен титана в подложках У- и 7-срезов ниобата лития и сопоставления их с профилями изменения показателя пре ломления, восстанавливаемыми на основе измерении модовых спектров оптических волноводов, а также исследования процесса боковой диффузии для тех же срезов ниобата лития. Диффузия проводилась в потоке увлажненного аргона. Значения коэффициентов диффузии, определенные по восстановленному по модовому спектру профилю показателя преломления, составляет: Оу=5.1хЮ~5 мкм2/с; Г)2=1.4x10^ мкм2/с. При этом профиль изменения показателя (рис. 19) близок к описываемому функцией Гаусса.

В силу линеиности связи между изменением показателя преломления Дп и концентрацией титана можно ожидать, что профиль концентрации титана будет описываться той же функцией, а определение этих профилен даст более точную информацию о распределении световых полей в исследуемых волноводах. Концентрационные про-

23

фили титана в образцах ниобата лития измерялись методом вторично-ионнои масс-спектрометрии (ВИМС) на ионном микроанализаторе 1М8-300.

На рис. 21 приведены концентрационные профили титана для У- (1) и г-срезов (2) ниобата лития, время диффузии - 5 часов.

Профили концентрации титана в Тг.УЫЬОз волноводах описываются двумя гауссовскими кривыми со значительно отличающимися коэффициентами диффузии. Коэффициенты диффузии для областей свыше 1.5 и 1 мкм соответственно равны: 0у(2)=5.6х10~5

Глубина, мим

Рис. 21. Концентрационные профили титана для У- (1) и 7,-срезов (2) ниобата лития. Время диффузии -5 ч.

мкм2/с; 02(2)=1.7х10^ мкм2/с, что хорошо согласуется с величинами этих коэффициентов, полученными по результатам восстановления профилен показателей преломления по модовому спектру Коэффициенты диффузии в приповерхностном слое равны: 0у<1)=3.6х10_6 мкм2/с; Б^'М.ЗхКГ5 мкм2/с, что более чем в 10 раз меньше величин для глубоких областей. Возможная причина аномалии состоит в наличие нарушенного слоя, прилегающего к поверхности подложки. Такая аномалия не определяется методом восстановления профиля показателя преломления по модовому спектру

Для исследования боковой диффузии в подложках ниобата лития применялся ди-фракционныи метод. На поверхности подложек методом фотолитографии изготавливались периодические структуры из параллельных полосок титана с коэффициентом металлизации равным единице. Далее, в течение 5 часов, проводилась высокотемпе ратурная диффузия титана, после чего формировалась фазовая решетка. В результате нескольких последующих диффузионных отжигов и соответствующих измерении эффективности дифракции и расчетов определялись требуемые коэффициенты боковой диффузии. При этом было необходимо проводить измерения эффективности дифракции как на «просвет», так и «на отражение», что связано с увеличением толщины

>■(0)1 _

подложки в области диффузии. На рис. 22 представлены зависимости 1п

<рм).

времени проведения диффузии для образца 1ЛЫЬ03 /.-среза в первом порядке (1=1) дифракции. Здесь <р/(0) - значение индекса фазовой модуляции до проведения отжига, <Р/(1) - временная зависимость этого индекса. Зависимость (1) соответствует режиму измерении «на отражение», а зависимость (2) - «на проход». На зависимости (1) наблюдаются два линеиных участка, соответствующие им коэффициенты боковой диф-

фузии Оу(,)=4.7хЮ"5 мкм2/с; Ог",=6.3хЮ_6 мкм2/с. Для подложек ЫЫЬОз У-среза были выполнены аналогичные измерения. Полученные значения коэффициентов диффузии: 0у<,)=1.0х10"5 мкм2/с; О^'М.ЗхЮ"6 мкм2/с. Определенные по результатами оптических измерении значения коэффициентов диффузии находятся в хорошем соответствии с литературными данными.

Практический интерес представляют оптические волноводы, сформированные в стеклах. Выполнен комплекс теоретических и экспериментальных ис следовании по методам формирования и измерения характеристик оптических волноводов в стеклах марки К8.

Была предложена новая методика формирования оптических волноводов в подложках из стекла К8 диффузиеи ионов К+ из расплава нитрата калия КЖ)3. При температуре диффузии 350°С происходило формирование диффузионных оптических волноводов с заданным числом мод и хорошей повторяемостью характеристик при временах диффузии порядка нескольких часов. Измеренное затухание света в таких волноводах не превышало 0.2 дБ/см. Изменение показателя преломления составляло Дп(0)=0.0089 Восстановленные профили изменения показателя преломления хорошо совпадают с ожидаемыми, описываемыми дополнительной функцией ошибок. Для уменьшения значения Дп(0), а также для варьирования таких характеристик, как глубина проникновения и эффективный показатель преломления волноводнои моды было предложено проводить дополнительный отжиг оптических волноводов, сформиро-

* ванных диффузиеи ионов К+ в атмосфере. Отжиг проводился при температуре диффузии в отсутствии источника диффузанта. На рис. 23 представлены рассчитанные

* для различных времен диффузии т и отжига I профили изменения показателя преломления Дп(х) и точки, полученные при восстановлении профилен по экспериментальным данным.

Был предложен и исследован и другой метод варьирования параметров оптических волноводов в стекле К8 при их формировании: диффузиеи из расплава смесей нитратов. Проводилось формирование оптических волноводов диффузиеи из расплавов смесей нитратов калия и натрия, калия и лития, серебра и калия, серебра и лития. Возможности формирования оптических волноводов с различными характеристиками

/и[ф 1 (0)/ср ■ (0] от времени, полученные при измерениях по первым порядкам дифракции в режимах «на отражение» (1) и «на просвет» (2), для образцов ШЬОэ 2-е рем; 1=1.

отражены на графиках рис. 24, где приведена совокупность распределении по глубине электрического поля нулевой моды двухмодовых оптических волноводов, сформированных диффузиеи из расплавов KNOз.AgNOз, №М03^Ж>3, КЫ03. ЫаЫОз. КЫОз и диффузиеи из расплава КЖ)3 с последующим отжигом. Распределение по глубине электрических полей мод вычислялись на основе расчетных профилеи показателя преломления.

Рис. 23. Рассчитанные профили показателя преломления для оптических волноводов, изготовленных в подложках из стекла К8 методом диффузии из расплава нитрата калия с последующим отжигом, и точки, полученные при восстановлении профилеи по экспериментальным данным для т=9 ч, 1=0 (1), т=9 ч, ¡=8 ч (2), т=9 ч, 1=24 ч (3).

Рис. 24. Рассчитанные распределения электрических полей нулевых те-мод двухмодовых оптических волноводов, изготовленных в подложках из стекла К8 диффузиеи из расплавов А^Оэ. КМОз (1), АёШ3. (2), К>Юз (3), Ыа1М03. К1М03

(4), из расплава ККОз с последующим отжигом (5)Ле2с1х=1.

Таким образом, проведенные исследования методов формирования диффузионных оптических волноводов в подложках из стекла (К8) демонстрируют возможность технологически простого и экономичного изготовления оптических волноводов с тре буемыми параметрами, в том числе с глубинои проникновения волноводнои моды 0.3-8 мкм и изменением показателя преломления Ап(0) 0.001-0.1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения исследовании получены следующие основные результаты:

1. Разработана, обоснована и реализована концепция создания гибридного инте грального акустооптического спектроанализатора радиосигналов. Создан прототип интегрального акустооптического спектроанализатора.

2. На основе анализа характеристик функциональных элементов, входящих в структуру спектроанализатора: геодезических линз; элементов ввода-вывода светового излучения в оптическии волновод; оптического волновода; широкополосных встречно-штыревых преобразователей - определены и экспериментально подтверждены методы оптимизации их характеристик. Разработаны и реализованы методы интеграции этих элементов в единое устройство - инте

гральныи акустооптическии спектроанализатор с заданными характеристиками. Теоретическии анализ и экспериментальные исследования позволили опреде лить методы оптимизации некоторых характеристик разработанного спектроа-нализатора: быстродействия, разрешающей способности по частоте.

3. Теоретически и экспериментально обоснована возможность создания принципиально нового типа оптоэлектронного процессора, базирующегося на новом математическом методе веивлет-анализа - оптического веивлет-процессора, позволяющего проводить локальный спектральный анализ сложных сигналов, в том числе определять наличие локальных неоднородностеи таких сигналов. Создана и исследована лабораторная модель акустооптоэлектронного веивлет-процессора на основе объемного акустооптических модулятора. Рассмотрен возможный метод создания интегрального акустооптоэлектронного процессора.

4. Проведены теоретические и экспериментальные исследования по определению и физическому обоснованию ряда новых возможностей и особенностей приме нения интегральных электрооптических устройств в волоконно-оптических сис темах связи и оптическои обработки информации.

Теоретически обоснованы методы создания и экспериментально исследованы лабораторные модели интегральных электрооптических модуляторов на основе нарушенного полного внутреннего отражения, типа Маха-Цендера, модуляторов на связанных полосковых волноводах; гибридного бистабильного устройства; оптического ретранслятора; призменного дефлектора с оптимизированными аберрационными характеристиками; передающих модулей для волоконно-оптических линии связи на основе одномодовых и многомодовых волокон. Разработаны и исследованы лабораторные модели интегральных электрооптических фазометра радиосигналов и схемы определения совпадения видеоимпульсов.

5. Выполнен комплекс теоретических и экспериментальных исследовании методов создания интегрально-оптических элементов и устройств с периодическими структурами.

Разработана и реализована голографическая методика формирования периодических структур в оптических волноводах различной структуры, разработана методика динамического контроля параметров таких структур в процессе формирования. Изготовлены и исследованы лабораторные макеты интегрально-оптических устройств: оптическои памяти; разуплотнителя спектральных каналов для ВОЛС; элементов ввода-вывода светового излучения с меняющимися по заданному закону коэффициентами связи; компактного дифракционного

27

коллиматора оптического излучения; 6. Проведен комплекс теоретических исследовании и экспериментальной проверки новых методов создания оптических волноводов в положках из кристалла ниобата лития и стекол. Разработаны новые простые и экономичные методики формирования пленарных и полосковых волноводов. В стеклах (в основном, в стекле марки К8) путем диффузии ионов из расплава нитрата калия, из расплава смесей различных нитратов и диффузиеи ионов из расплава нитрата калия с последующим отжигом. Модифицированы и упрощены методы формирования оптических волноводов в ниобате лития за счет обратной диффузии окиси лития и прямой диффузии из пленки металлического титана в потоке атмосферного воздуха. Исследованы профили распределения титана в планарных диффузионных волноводах и определены коэффициенты диффузии. Измерены коэффициенты боковой диффузии титана в ниобате лития. Разработаны и исследованы методики формирования буферных диэлектрических слоев. Полученные в диссертационнои работе результаты могут быть использованы при разработке широкого класса интегрально-оптических устройств для применения в системах оптическои передачи, обработки и хранения информации, в динамических голографических системах, для развития методов создания оптических бистабильных устройств и др. Ряд результатов работы использован в поисковых разработках организации - заказчиков НИР

Все вышеизложенное позволяет сделать вывод о практической целесообразности применения разработанных методов анализа и реализации функциональных устройств и элементов интегральной оптики в оптоэлектронных системах обработки информации разнообразного применения.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. A.c. №1415938 от 08.04.1988 с приоритетом от 28.06.1985 «Интегрально-оптическии анализатор спектра радиосигналов». Волков В.А., Аксенов Е.Т Вы-релкин В.П. и др.

2. Аксенов Е.Т., Липовскии A.A. К вопросу о расчете профилен показателя преломления градиентных оптических волноводов. - ЖТФ 1980, Т 50, Вып. 4, С. 842844.

3. A.c. № 1102289 от 07.03.1984 г. Способ изготовления интегральных световодов. Аксенов Е.Т Кухарев A.B., Липовскии A.A., Павленко A.B.

4 Аксенов Е.Т., Есепкина Н.А., Липовскии А.А., Павленко А.В. Исследование геоде зических линз, сформированных в диффузионных оптических волноводах. -Письма в ЖТФ 1979, т. 5, вып. 20, с. 1265-1267

5. Аксенов Е.Т., Есепкина Н.А., Липовскии А.А. и др. Исследование аберрации геодезических линз, сформированных в диффузионных оптических волноводах. -Акустооптические методы и техника обработки информации //Под ред. С.В. Кулакова, Л, изд. ЛЭТИ, 1980 г., стр. 93-101.

6. Аксенов Е.Т., Кухарев А.В., Липовскии А.А., Петрунькин В.Ю. Исследование рабочей модели гибридно-интегрального акустооптического спекгроанализатора. -Обработка сигналов и изображении оптическими методами //Под ред. Ю.В. Егорова, С.В. Кулакова. - Л, 1987 г стр. 31-39

7 Aksyonov Е.Т Kukharev A.V Lipovskii А.А. "Integrated acousto-optic spectrum analyzer" School-Seminar Acoustooptics: Researches and Developments. Abstracts. -Leningrad, 1990. Pp. 18-19

8. Аксенов E.T., Есепкина H.A., Липовскии А.А. и др. Исследование макета инте грального спектроанализатора, Письма в ЖТФ 1980, т. 6, вып. 19, с. 1211-1214.

9 Аксенов Е.Т., Кухарев А.В., Липовскии А.А., Павленко А.В. Акустооптическии конвольвер на основе интегрально-оптических элементов, Письма в ЖТФ 1981, т. 7 вып. 19, с. 1200-1203.

10. А.с. №155181 приоритет от 31.03.1980 Акиньшина Г.Н., Белошицкии А.П., Катков Б.Г Аксенов Е.Т.

11.A.c. №221196 приоритет от 02.01.1984 Аксенов Е.Т Белошицкии А.П., Катков Б.Г Синегубов Н.Н.

12.A.C. положительное решение Р-6064 от 24.03.89 по заявке №3197349/40-22 приоритет от 12.04.88 г. Катков Б.Г., Синегубов Н.Н., Аксенов Е.Т., Кухарев А.В.

13. Аксенов Е.Т., Стариков Г.А. «Веивлет-анализ в системах оптическои обработки информации: возможности и перспективы», Фундаментальные исследования в технических университетах: материалы IV всероссийской научно-методическои конференции, С-Пб., изд. СПбГТУ 2000 г стр. 75-76.

14. Аксенов Е.Т., Стариков Г.А. «Подавление помех в системах оптическои обработки шумоподобных сигналов с использованием методов веивлет-анализа», Фундаментальные исследования в технических университетах: материалы IV всероссийской научно-методическои конференции, С-Пб., изд. СПбГТУ 2000 г., стр. 77-78.

15. Петрунькин В.Ю., Аксенов Е.Т Стариков Г.А. «Возможности и перспективы применения веивлет-преобразования в оптических процессорах» в тезисах докладов конференции «Лазеры, измерения, информация», С-Пб.. изд. БГТУ 2001, с. 53-54.

16.Петрунькин В.Ю., Аксенов Е.Т., Стариков Г.А. «Возможности и перспективы анализа сложных сигналов оптическими веивлет процессорами», Современные технологии извлечения и обработки информации //Сборник научных трудов, С-Пб.. ОАО «Радиоавионика», 2001, с. 192-198.

17.Petrunkin V Yu., Aksyonov Е.Т., George A. Starikov, "Wavelet Transform in Optical Processors: Potentials and Perspectives" Proc. of the SPIE, 2001, vol. 4680.

18.В.Ю. Петрунькин, E.T. Аксенов, Г.А. Стариков. «Опгическии веивлет-процессор для обработки сложных сигналов», Письма в ЖТФ 2001, т. 27 вып. 22, с. 24-29

19. Аксенов Е.Т., Кухарев A.B., Липовскии A.A., Павленко A.B. Интегральный аку-стооптическии спектроанализатор. - Тезисы докладов XII Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и квантовой акустике, Саратов, 1983, т. 1, стр. 351-352.

20. Аксенов Е.Т., Козлов К.В., Кухарев A.B., Липовскии АЛ., Павленко A.B. Иссле дование интегральной акустооптическои ячеики с тонкопленочнои призмои для ПАВ. - Микроэлектроника, 1982, т. 11, вып. 2, стр. 177-179

21. Аксенов Е.Т., Козлов К.В., Кухарев A.B., Липовскии A.A., Павленко A.B. Иссле дование оптических волноводов, формируемых в стеклах диффузиеи из расплавов нитратов. - ЖТФ 1982, т. 52, вып. 12 стр. 2389-2393.

22. Аксенов Е.Т., Кухарев A.B., Липовскии A.A., Павленко A.B., Петрунькин В.Ю. К вопросу о торцевом возбуждении оптических волноводов. - ЖТФ 1983, т. 53, вып. 7 стр. 1343-1347

23. Аксенов Е.Т., Кухарев A.B., Липовскии A.A., Павленко A.B., Петрунькин В.Ю. Исследование возможности стыковки полупроводникового лазера с пленарным оптическим волноводом. - Письма в ЖТФ 1982, т. 8, вып. 13, стр. 828-831.

24. Кухарев A.B., Липовскии A.A., Аксенов Е.Т Павленко A.B. Исследование инте гральнооптических элементов связи на основе двумерного градиента показателя преломления. - Оптика и спектроскопия, 1985, т. 59, вып. 6, стр. 1281-1285.

25. Аксенов Е.Т., Кухарев A.B., Липовскии A.A., Павленко A.B. Исследование вывода излучения из «скошенного» края диффузионного световода. - Письма в ЖТФ 1984, т. 10, вып. 8, стр. 508-510.

26. Аксенов Е.Т., Кухарев A.B., Липовскии A.A., Павленко A.B., Петрунькин В.Ю. О возможности создания интегральною акустооптического спектроанализатора с последовательным опросом. - Тезисы докладов V Всесоюзной школы по оптиче скои обработке информации, Киев, 1984, стр. 633-634.

27. Аксенов Е.Т., Грушев И.Б., Кухарев A.B., Петрунькин В.Ю. Интегральный акусто-оптическии процессор с высокой скоростью вывода данных. - Акустооптические устройства и их применение //Под ред. Ю.В. Егорова, C.B. Кулакова. Орджоникидзе, 1999, стр. 10-14.

28. A.c. №243445 Аксенов E.T., Павленко A.B., Смирнов Л.И.

29. Аксенов F..T., Павленко A.B., Кухарев A.B., Липовскии A.A., Симин Г.С. Исследование макета передающего модуля для ВОЛС на основе интегрально-оптических модуляторов. - Функциональные оптико-электронные элементы и устройства для аппаратуры средств связи //Труды республик, совещания - Минск, 1984.

30.Aksyonov Е.Т., Pavlenko A.V Marachonov V.M. et al. Fiber Optic Communication Line Based on AlGaAs/GaAs Optoelectronic Integrated Circuits. - First Soviet International Fiber Optic Conference, Leningrad, 1984, pp. 71-73.

31. Аксенов E.T., Закгеим А.Л., Павленко A.B. и др. Волоконный канал связи для локальных сетей. - Оптические и оптоэлектронные методы и устройства обработки информации //VIII региональный семинар-совещание - Краснодар, 1990, стр. 51.

32. Аксенов Е.Т Кухарев A.B., Липовскии A.A., Павленко A.B. Интегральный элек-трооптическии модулятор-переключатель на основе индуцированного диэлектрического канала. - Письма в ЖТФ т. 8, № 10, стр. 536-539

33. Аксенов Е.Т Кухарев A.B., Липовскии A.A., Павленко A.B. Гибридное оптиче ское бистабильное устройство на основе интегрального модулятора с индуцированным диэлектрическим каналом. - ЖТФ 1983, т. 53, № 2, стр. 301-305.

34. Аксенов Е.Т., Кухарев A.B., Липовскии A.A., Павленко A.B. Исследование макета интегрального электрооптического фазометра. - Тезисы докладов IV Всесоюзной конференции «Оптика лазеров», Л, 1984, с. 214.

35. Аксенов Е.Т., Липовскии A.A., Павленко A.B. К вопросу об оптимизации параметров интегральных электрооптических дефлекторов. - Известия АН СССР серия физическая, 1982, т. 46, № 10, стр. 2041-2044.

36. Аксенов Е.Т Липовскии A.A., Павленко A.B. Исследование аберрационных характеристик интегральных электрооптических дефлекторов. - Известия ВУЗов, сер. «Электромеханика», 1982, № 2, стр. 252.

37. Аксенов Е.Т., Леонов В.И., Липовская М.Ю. - Письма в ЖТФ 1985, т. 11, в. 9, стр. 546-549

38. Аксенов Е.Т., Липовская М.Ю. Исследование процессов формирования фоторези-стивных периодических структур. - Известия ВУЗов. Приборостроение, 1985, т. 28, № 9, стр. 70-74.

39. Аксенов Е.Т Липовская М.Ю. Исследование формы гофра фоторезистивных пе риодических структур для приборов интегральной оптики - Известия ВУЗов. Приборостроение, 1985, т. 28, № 10, стр. 73-77

40. Аксенов Е.Т., Липовская М.Ю., Мотков В.А., Липовскии A.A. Исследование маке та интегрально-оптического спектрального разуплотнителя на основе диффузионных структур. - Письма в ЖТФ 1985, т. 11, в. 9, стр. 546-549

41. Аксенов Е.Т., Липовская М.Ю., Липовскии A.A. О возможности создания инте грально-оптического устройства топографической памяти. - Тезисы докладов IV Всесоюзной конференции «Оптика лазеров», Л, 1983, С. 232.

42. Аксенов Е.Т., Липовская М.Ю., Липовскии A.A. Формирование фоторезистивных дифракционных решеток для интегрально-оптических устройств. - Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического совещания «Измерительные устройства на диэлектрических волноводах оптического диапазона», Минск, 1983, Ч. 1, С. 62-64.

43. Аксенов Е.Т Есепкина H.A., Липовскии A.A. Исследование планарных оптиче ских волноводов в стекле, образованных диффузиеи ионов К+ - Письма в ЖТФ 1978, Т 4, Вып. 2, С. 1389-1392.

44. Аксенов Е.Т Липовскии A.A. Диффузионные оптические волноводы в ниобате лития. - Труды ЛИИ. Квантовая электроника, 1979, В. 366, С. 50-54.

45. Аксенов Е.Т Есепкина H.A., Липовскии A.A. Диффузионные волноводы в ниобате лития и их применение в устройствах обработки сигналов. - Письма в ЖТФ 1978, Т 4, Вып. 21, С. 1318-1321.

46. Аксенов Е.Т., Кухарев A.B., Липовская М.Ю., Липовскии A.A. Исследование особенностей диффузии титана при формировании оптических волноводов в подложках из ниобата лития. - ЖТФ 1987 Т. 57 Вып. 1, С. 146-151.

47. Аксенов Е.Т., Бондаренко B.C., Есепкина H.A. и др. Диффузионные оптические волноводы. - Вопросы радиоэлектроники. Сер. ОТ, 1980, Вып. 12, С. 178-182.

48. Аксенов Е.Т., Есепкина H.A., Липовскии A.A. и др. Исследование пассивных эле ментов в планарных оптических волноводах. //Международная школа по коге рентной оптике и голографии, Прага, 1980, С. 76-77

49. Аксенов Е.Т Липовскии A.A., Павленко A.B., Сотникова Г.Ю. Исследование оптических волноводов, сформированных диффузиеи из расплавов смесей нитратов. -ЖТФ 1981, Т. 51, Вып. 4, С. 874-876.

50. Аксенов Е.Т., Липовскии A.A., Павленко A.B. Формирование маломодовых оптических волноводов увеличенной толщины в стекле. - ЖТФ 1981, Т. 51, Вып. 1, С. 222-224.

51.E. Т Аксенов. Интегральная оптика для систем обработки информации. - СПб.. Изд. Политехи, ун-та, 2005. - 82 с.

Лицензия ЛР №020593 от 07.08.97

Подписано в печать 01.09.2005. Формат 60x84/16. Печать цифровая. Усл. печ. л. 2,00. Тираж 100. Заказ 56Ь.

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в Цифровом Типографском Центре Издательства Политехнического университета. 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29.

IP 16 О 44

РНБ Русский фонд

2006-4 13958

<1

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ИНТЕГРАЛЬНЫЙ АКУСТООПТИЧЕСКИЙ

СПЕКТРОАНАЛИЗАТОР.

1.1. ВВЕДЕНИЕ.

1.2. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИНТЕГРАЛЬНОГО АКУСТООПТИЧЕСКОГО СПЕКТРОАНАЛИЗАТОРА.

1.2.1. Материалы для интегральной акустооптики.

1.2.2. Волноводные лиизы.

1.2.2.1. Расчет параметров геодезической линзы с учетом ее аберраций.

1.2.2.2. Компенсация аберраций геодезических линз.

1.2.2.3. Изготовление асферических геодезических линз.

1.2.2.4. Исследование характеристик асферических геодезических линз.

1.2.3. Оптимальные конструкции преобразователей для широкополосного возбуждения поверхностных акустических волн.

1.2.3.1. Устройства возбуждения поверхностных акустических волн.

1.2.3.2. Эквидистантные и дисперсионные встречно-штыревые преобразователи

1.2.3.3. Экспериментальное исследование характеристик брэгговских ячеек с эквидистантными и дисперсионными преобразователями.

1.2.4. Интеграция элементов гибридного акустооптического спектроанализатора.

1.2.4.1. Стыковка оптического волновода с полупроводниковым лазером. Эффективность торцевого возбуждения оптических волноводов.

1.2.4.2. Экспериментальное исследование торцевой стыковки полупроводникового лазера с планарным оптическим волноводом.

1.2.4.3. Крепление полупроводникового лазера к торцу подложки.

1.2.5. Стыковка оптического волновода с линейкой фотоприемников.

1.2.5.1. Разработка градиентного волноводного элемента связи.

1.2.5.2. Крепление линейки фотоприемников к торцу подложки.

1.3. РАЗРАБОТКА ГИБРИДНОГО ИНТЕГРАЛЬНО-ОПТИЧЕСКОГО СПЕКТРОАНАЛИЗАТОРА.

1.3.1. Частотное разрешение интегрального акустооптического спектроанализатора

1.3.2. Оценка динамического диапазона интегрального акустооптического спектроанализатора.

1.3.3. Экспериментальное исследование прототипа интегрального акустооптического спектроанализатора.

1.4. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ АКУСТООПТИЧЕСКИЕ СПЕКТРОАНАЛИЗАТОРЫ С

УЛУЧШЕННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ.

1.4.1. Исследование возможности увеличения скорости вывода данных из интегрального акустооптического спектроанализатора.

1.4.2. Интегральный акустооптический спектроапализатор с матричным фотоприемииком. Метод открытой строки.

1.4.3. Методы увеличения частотного разрешения интегрального спектроанализатора.

1.4.4. Перспективные области применения интегральных акустооптических устройств.

1.4.5. Исследование оптического вей влет-процессора.

1.4.5.1. Вейвлет-иреобразование.

1.4.5.2. Разработка и экспериментальное исследование акустооптоэлектроппого вейвлет-процессора.

1.4.5.2.1. Математическая модель оптического вейвлет-процессора.

1.4.5.2.2. Экспериментальное исследование.

1.4.5.3. Перспективы развития оптических вейвлет-процессоров.

1.4.5.3.1. Пути улучшения характеристик оптических вейвлет-процессоров за счет использования ПЗС-фотоприемпиков.

1.4.5.3.2. Возможности построения оптического вейвлет-процессора на основе коррелятора с интегрированием по времени.

1.4.5.4. О возможности создания интегрально-оптического вейвлет-процессора116 ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ.

ГЛАВА 2. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА

2.1. ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ОПТИЧЕСКИХ ВОЛНОВОДАХ.

2.2. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ МОДУЛЯТОРЫ, ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ И УСТРОЙСТВА НА ИХ ОСНОВЕ.

2.2.1. Модуляторы на основе полного внутреннего отражения.

2.2.2. Сравнение методик расчета параметров модуляторов ПВО.

2.2.3. Расчет параметров многоэлектродных модуляторов ПВО.

2.2.4. Экспериментальное исследование макета модулятора ПВО на основе плаиарпого волновода.

2.2.5. Экспериментальное исследование модуляторов ПВО на основе пересекающихся полосковых волноводов.

2.2.6. Исследование возможностей создания ретранслятора для BOJIC па основе гибридного бистабильного элемента.

2.3. МОДУЛЯТОРЫ НА ОСНОВЕ ОДНОМОДОВЫХ ПОЛОСКОВЫХ ВОЛНОВОДОВ.

2.3.1. Модулятор типа интерферометра Маха-Цендера.

2.3.2. Экспериментальное исследование макета интерферометрического модулятора.

2.3.3. Исследование макета фазометра радиосигналов и схемы совпадения видеоимпульсов.

2.3.4. Модулятор па основе связанных полосковых волноводов.

2.4. ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЙ ДЕФЛЕКТОР.

2.5. ПЕРЕДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ВОЛС НА ОСНОВЕ ИНТЕГРАЛЬНО-ОПТИЧЕСКИХ МОДУЛЯТОРОВ.

2.5.1. Стыковка полупроводниковых лазеров и оптических волокон с интегрально-оптическим модулятором.

2.5.2. Исследование макета передающего модуля для миогомодовых ВОЛС.

2.5.3. Исследование макета передающего модуля для одномодовых ВОЛС.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНТЕГРАЛЬНО-ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И УСТРОЙСТВ НА ОСНОВЕ ПЕРИОДИЧЕСКИХ СТРУКТУР.

3.1. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЛНОВОДНЫХ УСТРОЙСТВ ОПТИЧЕСКОЙ ПАМЯТИ

3.1.1. Исследование устройства оптической памяти на основе фазовой периодической структуры в пленке AS2S3.

3.1.2. Исследование устройства оптической памяти па основе фазовой периодической структуры в пленке фоторезиста.

3.2. КОЛЛИНЕАРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ВВОДА-ВЫВОДА ИЗЛУЧЕНИЯ ИЗ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛНОВОДА.

3.3. ИССЛЕДОВАНИЕ МАКЕТА ИНТЕГРАЛЬНО-ОПТИЧЕСКОГО РАСШИРИТЕЛЯ ПУЧКА.

3.4. ИНТЕГРАЛЬНО-ОПТИЧЕСКИЙ СПЕКТРАЛЬНЫЙ РАЗУПЛОТНИТЕЛЬ НА ОСНОВЕ ДИФФУЗИОННЫХ СТРУКТУР.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ИЗГОТОВЛЕНИЯ И

ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ОПТИЧЕСКИХ ВОЛНОВОДОВ.

4.1. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ОПТИЧЕСКИХ ВОЛНОВОДОВ НА ОСНОВЕ НИОБАТА ЛИТИЯ.

4.1.1. Изготовление оптических волноводов методом обратной диффузии

4.1.2. Изготовление оптических волноводов диффузией металла.

4.1.3. Исследование полосковых волноводов.

4.1.4. Исследование влияния фоторефрактивного эффекта.

4.2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ОПТИЧЕСКИХ ВОЛНОВОДОВ В СТЕКЛЕ.

4.3. ИССЛЕДОВАНИЕ БУФЕРНЫХ СЛОЕВ.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ.

Диссертация обобщает результаты теоретико-экспериментальных исследований и методов создания интегрально-оптических функциональных устройств для оптоэлек-тропных систем обработки информации.

Актуальность темы диссертации определяется тем, что развитие современных информационных технологий в связи со стремительным ростом объемов обрабатываемой информации требует создания и развития новых средств и алгоритмов обработки информации. Несмотря на значительные достижения современной цифровой микроэлектроники существуют задачи, которые не могут быть решены, особенно в режиме реального времени, только средствами цифровой электроники. Так обстоит дело, например, в отношении систем, реализующих те или иные виды интегральных преобразований в реальном времени. В этой области роль аналоговых процессоров сохраняется и сохранится, по всей видимости, в обозримом будущем. Таким образом, сбалансированное сочетание методов и средств цифровой и аналоговой обработки информации - путь развития современных и перспективных информационных систем.

В значительной мере такой тенденции развития информационных систем отвечают оптоэлектронные системы передачи, обработки и хранения информации. Оптоэлектрои-пые процессоры сочетают возможность оптики, электроники и цифровой техники.

Наиболее перспективными направлениями оптоэлектроники, с точки зрения проблем обработки, передачи и хранения информации, являются средства оптической вычислительной техники и волоконно-оптические системы связи (ВОСС). Успехи, достигнутые в области создания устройств и систем оптоэлектронной обработки информации, настолько заметны, что перспективность этого направления уже не может оспариваться. Основные преимущества оптических методов обработки информации: высокая степень параллелизма вычислений, малое время выполнения операций над двухмерными массивами информации, возможность выполнения за один такт работы оптического процессора таких интегральных преобразований, как преобразование Фурье, Френеля, Лапласа, Гильберта, корреляции, свертки. Однако, оптические процессоры - аналоговые устройства с относительно ограниченными функциональными возможностями. В связи с этим, сочетание оптических и цифровых электронных вычислительных средств при решении тех или иных задач может дать и дает результаты, недостижимые каждым из этих средств отдельно.

Не менее значимыми проблемами информационных технологий являются задачи передачи (и сбора) больших объемов информации, в том числе, передачи широкополосных и сверхширокополосных сигналов. С момента появления в 80-х годах прошлого века оптического волокна (ОВ) с требуемыми характеристиками стали бурно развиваться волоконно-оптические системы связи (ВОСС) - магистральные, локальные; волоконно-оптические системы сбора информации - волоконно-оптические датчики.

В настоящее время ВОСС со спектральным уплотнением каналов могут осуществлять передачу информации со скоростью около 5 Тбит/с, а длина регенерационпой секции достигает 600-700 км [253].

Возможности оптоэлектронных систем обработки и передачи информации могут быть реализованы только при наличии соответствующей элементной базы. В этой связи важнейшее значение имеют исследования и разработки в области специальной элементной базы, обеспечивающей преобразование электрических сигналов в оптические (и наоборот) и возможность обработки информации на оптическом уровне. В связи с этим большой научный и практический интерес представляют функциональные элементы и устройства интегральной оптики.

Интегральная оптика - новая область радиофизики и квантовой электроники, изучающая плоские оптические волноводы и волповодные функциональные устройства на их основе с целью создания нового поколения оптоэлектронных функциональных устройств и элементов аналогичных объемным устройствам или принципиально новых, не имеющих аналогов ни в оптике, ни в оптоэлектропикс [255]. Результаты исследований в области интегральной оптики, имеющиеся в настоящее время, настолько многообещающи, что даже на существующем уровне их практической реализации открываются новые возможности для решения задач обработки сигналов и техники связи. В настоящее время, например, достаточно широко применяются в ВОСС широкополосные и сверхширокополосные (2.5-40 ГГц) интегральные электрооптические модуляторы света, ведутся разработки устройств с полосой до 100 ГГц [254].

Существующий большой практический интерес к разработке интегрально-оптических функциональных устройств и элементов связан с рядом их преимуществ: большой полосой рабочих частот, малым весом и габаритами (примерно на один-два порядка меньше объемных аналогов), малым энергопотреблением, повышенной надежностью, сравнительной простотой стыковки интегрально-оптических схем с оптическим волокном.

Современный этап развития средств интегральной оптики характеризуется созданием реальных промышленных функциональных устройств. Однако решение этой задачи оказывается сложным и неоднозначным прежде всего из-за большого разнообразия как функций, выполняемых интегрально-оптическими устройствами, так и возможных конструктивных решений, используемых материалов и применяемых методов изготовления. Определение областей применения и методов создания интегрально-оптических компонентов требует выполнения комплекса работ по выявлению физических свойств и технологических возможностей изготовления базовых волноводных элементов и узлов интегральной оптики. При этом принципиальными оказываются вопросы наибольшей простоты и наименьшей стоимости технологических процессов, обеспечивающих высокую повторяемость характеристик устройств и возможность их массового производства. К настоящему времени имеются заметные результаты, связанные с решением рассматриваемых проблем, однако многие вопросы в этой области еще требуют дальнейшей проработки.

Целью диссертационной работы является развитие нового перспективного направления, связанного с созданием физических основ технологии и методов создания функциональных элементов и устройств интегральной оптики для систем оптоэлектронной обработки, передачи и хранения информации и в рамках этого направления:

- определение концептуальной модели гибридного интегрального акустооптоэлек-тронного спектроанализатора радиосигналов, теоретический анализ его параметров, определение путей оптимизации параметров элементов, входящих в его структуру и разработка методов интеграции их в единое устройство. Проверка адекватности расчетных методик физическому эксперименту;

- на основе теоретического анализа волноводиого электрооптического взаимодействия в ииобате лития разработка методов создания ряда функциональных электрооптических элементов и устройств для модуляции, коммутации световых потоков в ВОСС, а также некоторых электрооптических устройств обработки информации. Практическая реализация и экспериментальное исследование этих устройств;

- теоретическое и экспериментальное исследование интегральпо-оптичсских устройств и элементов с периодическими структурами с целью совершенствования методов изготовления периодических структур в оптических волноводах, выявления особенностей каналироваиия света в таких волноводах и создания лабораторных макетов ряда устройств на их основе;

- разработка новых и совершенствование известных методов создания планарных и полосковых волноводов в подложках из кристалла пиобата лития и стекла, разработка расчетных и экспериментальных методик оценки параметров таких волноводов и выявление их физических свойств.

Научная новизна диссертационной работы определяется следующими основными новыми результатами, полученными при решении поставленной задачи:

1. В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований создан прототип гибридного интегрального акустооптического спектроанализатора (ИАОС) (защищен авторским свидетельством).

Разработана методика расчета ИАОС и функциональных элементов, входящих в его структуру, в том числе геодезических линз, свободных от аберраций. Получены соотношения, определяющие эффективность торцевого ввода светового излучения в оптический волновод. Впервые создан и исследован градиентный волиоводпый элемент связи, позволяющий формировать заданную диаграмму направленности светового излучения, выводимого из оптического волновода.

Теоретически и экспериментально определены пути улучшения характеристик ИАОС, в том числе: показана возможность увеличения скорости вывода данных из ИАОС, рассмотрены методы увеличения разрешающей способности по частоте созданного прототипа ИАОС.

2. Теоретически и экспериментально обоснована возможность построения принципиально нового типа оптоэлектронных процессоров, базирующихся на новом математическом методе вейвлет-анализа, оптических (акустооптических) вейвлет-процессоров, позволяющих проводить локальный спектральный анализ сигналов, в том числе определять локальные неоднородности сигналов. Создана и исследована лабораторная модель акустоонтоэлектронного вейвлет-процессора на основе объемного акустооптического модулятора. Рассмотрен возможный метод построения интегрального акустооптоэлектронного вейвлет-спектроанализатора.

3. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования по определению и физическому обоснованию возможности и особенностей применения интегральных электрооптических устройств для модуляции и коммутации в ВОСС и в системах оптической обработки информации. При этом:

Проведен теоретический анализ волноводного электрооптического взаимодействия, получены удобные для проведения численных расчетов соотношения. Теоретически обоснована и экспериментально исследована модель электрооптического модулятора полного внутреннего отражения (ПВО). Разработан и исследован макет гибридного бистабильпого устройства па основе этого модулятора, экспериментально продемонстрированы различные режимы его работы: оптической памяти, оптического транзистора. Разработана оригинальная модель оптического ретранслятора на основе модулятора ПВО (защищена авторским свидетельством).

Разработана методика изготовления волноводного интерферометрического модулятора типа Маха-Цендера, выявлены особенности изготовления, дана их физическая интерпретация. С точки зрения практических применений такого модулятора большее внимание уделено макетам устройств, которые могут найти применение в системах оптической обработки информации: был изготовлен и исследован макет фазометра радиосигналов, схема совпадения видеоимпульсов.

Изготовлен и исследован электрооптический модулятор на основе связанных полос-ковых оптических волноводов.

Изготовлены и исследованы макеты призменных электрооптических дефлекторов для применения в качестве многопозициопных переключателей в ВОСС. Теоретически и экспериментально обоснованы методики, позволяющие увеличить динамический диапазон дефлектора и оптимизировать его аберрационные характеристики. Разработаны и исследованы макеты передающих модулей для BOJIC па одномодо-вых и многомодовых волокнах.

Разработаны и исследованы интегрально-оптические элементы с периодическими структурами.

Выполнен расчет и экспериментальное исследование дифракции каналируемого излучения на периодических структурах, сформированных в различных средах. Разработана и реализована методика формирования голографическим способом дифракционных структур и разработана методика динамического контроля их параметров в процессе экспонирования и проявления.

Изготовлены и исследованы лабораторные макеты интегрально-оптических устройств: оптической памяти, разуплотнителя спектральных каналов для BOJIC; элементов ввода-вывода светового излучения в оптический волновод с аподизацией фронта световой волны; компактного дифракционного интегрально-оптического коллиматора излучения полупроводникового лазера, обеспечивающего распределения интенсивности света по апертуре сколимированного пучка близкие к гауссов-скому, равномерному и экспоненциальному.

Разработаны физические модели процессов, проведены расчеты, предложены и реализованы методики формирования оптических волноводов, отвечающих требованиям интегральной оптики. При этом:

Разработаны новые простые и экономичные методики формирования планарных и полосковых волноводов, образованных диффузией ионов из расплава нитрата калия, из расплавов смесей различных нитратов и диффузией ионов из расплава нитрата калия с последующим отжигом в стекле К8.

Модифицированы и упрощены методы формирования оптических волноводов в пио-бате лития за счет обратной диффузии окиси лития и прямой диффузии из пленки металлического титана в потоке атмосферного воздуха (защищено авторским свидетельством). Исследованы профили распределения титана в планарных диффузионных волноводах, сформированных в Y— и Z-срезах ниобата лития и определены коэффициенты диффузии в этих направлениях. Измерены коэффициенты боковой диффузии титана в подложках из ниобата лития Y- и Z-срезов. Исследованы методики формирования буферных (подэлектродпых) диэлектрических слоев.

Научная значимость диссертационной работы определяется тем, что в рамках проведенного цикла теоретических и экспериментальных исследований и разработок заложены и развиты основы нового научного направления - методов создания оптоэлек-тронных устройств интегральной оптики. На основе единых методов формирования, диагностики и расчета волноводпых структур разработаны новые типы оптоэлектроппых процессоров и функциональных устройств для аналоговой обработки сигналов и управления параметрами светового излучения в ВОСС. Выявленные особенности создания функциональных устройств и процессоров носят общий характер и могут быть применены при создании разнообразных устройств интегральной оптики. Полученные в работе результаты будут стимулировать дальнейшее развитие методов и средств оптоэлек-тронных информационных технологий.

Практическая ценность диссертационной работы состоит в том, что ее результаты могут быть непосредственно использованы при разработке интегрально-оптических функциональных устройств для систем оптической обработки информации, волоконно-оптических систем связи и подсистем контроля параметров ВОСС, а также волоконно-оптических датчиков различной конфигурации (локальных или распределенных) и назначения.

Значительная часть результатов, полученных в диссертационной работе, непосредственно использована при выполнении 10 научно-исследовательских работ, проводившихся на кафедре квантовой электроники СПбГПУ совместно с учреждениями РАН (АН СССР) - ФТИ им. А.Ф. Иоффе, ряда отраслевых институтов и предприятий: п/я А3390 (г. Москва), в/ч 33872 (г. Воронеж), п/я Г-4173 (г. Ленинград), п/я Г-4816 (г. Ленинград), п/я Г-7438 (г. Ленинград) и некоторых других. Автор являлся научным руководителем этих работ.

Публикации. Полный список печатных работ автора 137 наименований. Материалы диссертационной работы опубликованы в 86 печатных трудах, в том числе 5 авторских свидетельствах на изобретение.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на научных семинарах СПбГПУ, НПО «Оптика» (г.Москва), в/ч 33872 (г.Воронеж), п/я А3390 (г.Москва), а также докладывались па следующих конференциях:

- III Всесоюзной школе по оптической обработке информации. Рига. - 1980.

- Международной школе по когерентной оптике и голографии. Прага. - 1980.

- 1 -ой Всесоюзной конференции по радиооптике. Фрунзе. - 1981.

- Ill, IV, V, VI региональных семинарах «Оптические и оптоэлектронные устройства обработки информации и управление технологическими процессами». Краснодар. -1981,1982, 1983, 1984.

- Всесоюзной конференции по прикладной физике. Использование современных физических методов в перазрушающих исследованиях и контроле. Хабаровск. - 1981.

- III Всесоюзной конференции «Оптика лазеров». Ленинград. - 1982.

- Всесоюзной конференции по голографии и оптической обработке информации. Ереван.-1982.

- IX школе-семинаре «ПАВ в твердых телах». Новосибирск. - 1982.

- Всесоюзном научно-техническом совещании «Измерительные устройства на диэлектрических волноводах оптического диапазона». Могилев. - 1983.

- XII Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и квантовой акустике. Саратов. - 1983.

- IV Всесоюзной конференции «Оптика лазеров». Ленинград. - 1984.

- Республиканском совещании «Функциональные оптико-электронные элементы и устройства для аппаратуры средств связи». Минск. - 1984.

- V Всесоюзной школе по оптической обработке информации. Киев. - 1984.

- XVII Всесоюзной конференции «Радиоастрономическая аппаратура». Ереван. - 1985.

- VI Всесоюзной школе-семинаре по оптической обработке сигналов. Фрунзе. - 1986.

- V Всесоюзной конференции «Оптика лазеров». Ленинград. - 1987.

- 1-ой Всесоюзной конференции по оптической обработке информации. Ленинград. -1988.

- Всесоюзной НТК «Проектирование радиоэлектронных устройств па диэлектрических волноводах и резонаторах». Тбилиси. - 1988.

- НТК «Акустооптика в физике и технике». Ленинград. - 1989.

- School-Seminar «Acoustooptics Researches and Developments». Leningrad. - 1990.

- First International Fiber Optical Conference. Leningrad. - 1991.

- VIII региональном семинаре-совещании «Оптические и оптоэлектронные методы обработки информации и управление техническими объектами». Краснодар. - 1990.

- IV Всероссийской научно-методической конференции «Фундаментальные исследования в технических университетах». Санкт-Петербург. - 2000.

- 12-й межвузовской НТК «Военная радиоэлектроника: опыт использования и проблемы подготовки специалистов». Петродворец. -2001.

- Конференции «Лазеры, измерения, информация». Санкт-Петербург. - 2001.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ

В результате проведенных исследований по формированию оптических волноводов в ниобате лития и стекле:

1. Разработаны новые простые и дающие лучшие результаты по сравнению с известными на момент выполнения работы, способы формирования планарных и полоско-вых оптических волноводов в стекле. Исследованы характеристики волноводов, образованных диффузией ионов из расплава нитрата калия, из расплавов смесей различных нитратов и диффузией ионов из расплава нитрата калия с последующим отжигом.

2. Модифицированы и упрощены методы формирования оптических волноводов в ниобате лития за счет реализации обратной диффузии окиси лития и прямой диффузии из пленки металлического титана в потоке атмосферного воздуха. Проведено исследование изготовленных такими методами оптических волноводов.

3. Методами вторичной масс-спектроскопии исследованы профили распределения титана в планарных диффузионных волноводах, сформированных в Y— и Z-срезах ниобата лития. Из профилей распределения титана определены коэффициенты диффузии в этих направлениях ниобата лития.

4. Показана возможность применения дифракционной методики определения глубины диффузии примесей, изменяющих показатель преломления, и коэффициента боковой диффузии в канальных волноводах. Измерены коэффициенты боковой диффузии титана в подложках из ниобата лития Y- и Z-срезов и калия в подложках из стекла К8.

5. Исследованы различные методы подавления образования нежелательных волноводов за счет обратной диффузии L12O. Показано, что проведение диффузии титана в среде увлажненного аргона или атмосферного воздуха является эффективным методом подавления таких волноводов.

6. Исследованы методики формирования буферных диэлектрических слоев. Показано, что наилучшие результаты дает применение пленки двуокиси кремния, наносимой методом плазмохимического осаждения. Предложена методика дополнительной обработки пленки за счет отжига в потоке воздуха, устраняющая шунтирующее действие подслоя на низких частотах управляющего сигнала.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Приведенные в диссертационной работе материалы являются обобщением результатов, полученных автором и под руководством автора в процессе разработки методов создания и исследования интегрально-оптических процессоров радиосигналов и функциональных устройств управления параметрами каналируемого света для систем оптической обработки, хранения и передачи информации.

В процессе выполнения исследований получены следующие основные результаты:

1. Разработана, обоснована и реализована концепция создания гибридного интегрального акустооптического спектроанализатора радиосигналов. Создан прототип интегрального акустооптического спектроанализатора.

2. На основе анализа характеристик функциональных элементов, входящих в структуру спектроанализатора: геодезических линз; элементов ввода-вывода светового излучения в оптический волновод; оптического волновода; широкополосных встречно-штыревых преобразователей - определены и экспериментально подтверждены методы оптимизации их характеристик. Разработаны и реализованы методы интеграции этих элементов в единое устройство - интегральный акустооптический спектроапа-лизатор с заданными характеристиками.

3. Теоретически и экспериментально обоснована возможность создания принципиально нового типа оптоэлектронного процессора, базирующегося на новом математическом методе вейвлет-апализа — оптического вейвлет-процессора, позволяющего проводить локальный спектральный анализ сложных сигналов, в том числе, определять наличие локальных неодпородностей таких сигналов. Создана и исследована лабораторная модель акустооптоэлектронного вейвлет-процессора па основе объемного акустооптического модулятора. Рассмотрен возможный метод создания интегрального акустооптоэлектронного вейвлет-процессора.

4. Проведены теоретические и экспериментальные исследования по определению и физическому обоснованию ряда новых возможностей и особенностей применения интегральных электрооптических устройств в волоконно-оптических системах связи и оптической обработки информации. Теоретически обоснованы методы создания и экспериментально исследованы лабораторные модели интегральных электрооптических: модуляторов на основе нарушенного полного внутреннего отражения, типа Маха-Цендера, на связанных полосковых волноводах; гибридного бистабильного устройства; оптического ретранслятора; призменного дефлектора с оптимизированными аберрационными характеристиками; передающих модулей для волоконно-оптических линий связи на основе одномодовых и многомодовых волокон. Разработаны и исследованы лабораторные модели интегральных электрооптических фазометра радиосигналов и схемы определения временного совпадения видеоимпульсов.

5. Выполнен комплекс теоретических и экспериментальных исследований методов создания интегрально-оптических элементов и устройств с периодическими структурами. Разработана и реализована голографическая методика формирования периодических структур в оптических волноводах различной структуры, разработана методика динамического контроля параметров таких структур в процессе формирования. Изготовлены и исследованы лабораторные макеты интегрально-оптических устройств: оптической памяти; разуплотнителя спектральных каналов для BOJIC; элементов ввода-вывода светового излучения с меняющимися по заданному закону коэффициентами связи; компактного дифракционного коллиматора оптического излучения.

6. Проведен комплекс теоретических исследований и экспериментальной проверки новых методов создания оптических волноводов в подложках из кристалла ниобата лития и стекол. Разработаны новые простые и экономичные методики формирования планарных и полосковых волноводов. В стеклах (в основном стекле марки К8) путем диффузии ионов из расплава нитрата калия, из расплава смесей различных нитратов и диффузией ионов из расплава нитрата калия с последующим отжигом. Модифицированы и упрощены методы формирования оптических волноводов в ниобате лития за счет обратной диффузии окиси лития и прямой диффузии из пленки металлического титана в потоке атмосферного воздуха. Исследованы профили распределения титана в планарных диффузионных волноводах и определены коэффициенты диффузии. Измерены коэффициенты боковой диффузии титана в ниобате лития. Разработаны и исследованы методики формирования буферных диэлектрических слоев.

Полученные в диссертационной работе результаты могут быть использованы при разработке широкого класса интегрально-оптических устройств для применения в системах оптической передачи, обработки и хранения информации, в динамических голо-графических системах, для развития методов создания оптических бистабильных устройств и др. Некоторые результаты работы использованы в поисковых разработках в ряде организаций.

Заканчивая эту работу, хочу поблагодарить профессора Петрунькина В.Ю. за многолетнее сотрудничество, особо благодарю профессора Водоватова И.А. за постоянный конструктивный интерес к этой работе и помощь в решении различных проблем, возникавших в ходе ее выполнения. Благодарю всех сотрудников, особо руководство кафедры квантовой электроники за доброжелательное отношение и помощь в работе. Искренне благодарен друзьям-коллегам Липовскому А.А., Павленко А.В., Кухареву А.В., Липов-ской М.Ю., Старикову Г.А. за неоценимую помощь, оказанную в ходе выполнения работы.

1. А.с. №1415938 от 08.04.1988 с приоритетом от 28.06.1985 «Интегрально-оптический анализатор спектра радиосигналов». Волков В.А., Аксенов Е.Т., Вы-релкин В.П. и др.

2. Аксенов Е.Т., Есепкина Н.А., Липовекий А.А., Павленко А.В. Исследование геодезических линз, сформированных в диффузионных оптических волноводах. Письма в ЖТФ, 1979, т. 5, вып. 20, с. 1265-1267.

3. Аксенов Е.Т., Есепкина Н.А., Липовекий А.А. и др. Исследование аберраций интегральных геодезических линз. Тезисы докладов III Всесоюзной школы по оптической обработке информации, Рига, 1980 г., стр. 311-312.

4. Липовекий А.А. Исследование элементов интегральных акустооптических устройств обработки информации.: Дисс. канд. техн. наук. Л, 1981. - 241 с.

5. Янг Э.Х., Яо Ш. Расчет акустооптических устройств. ТИИЭР, 1981, т. 69, № 1, стр. 62-74.

6. Aksyonov Е.Т., Kukharev A.V., Lipovskii А.А. "Integrated acousto-optic spectrum analyzer" School-Seminar Acoustooptics: Researches and Developments. Abstracts. -Leningrad, 1990. Pp. 18-19.

7. Аксенов E.T., Есепкина H.A., Липовекий А.А. и др. Исследование макета интегрального спектроанализатора, Письма в ЖТФ, 1980, т. 6, вып. 19, с. 1211-1214.

8. Аксенов Е.Т., Кухарев А.В., Липовекий А.А., Павленко А.В. Акустооптический конвольвер на основе интегрально-оптических элементов, Письма в ЖТФ, 1981, т. 7, вып. 19, с. 1200-1203.

9. Кухарев А.В. Интегральные акустооптические спектроапализаторы.: Дисс. канд. техн. наук. Л, 1986. - 180 с.

10. Отчет о НИР №907701, Л, ЛПИ им. Калинина, 1988,77 с.

11. Щербак В.И., Водянин И.И. Приемные устройства радиоэлектронной борьбы, Зарубежная радиоэлектроника, 1987, № 5, стр. 50-60.

12. А.с. №155181 приоритет от 31.03.1980 Акиньшина Г.Н., Белошицкий А.П., Катков Б.Г., Аксенов Е.Т.

13. А.с. №221196 приоритет от 02.01.1984 Аксенов Е.Т., Белошицкий А.П., Катков Б.Г., Синегубов Н.Н.

14. А.с. положительное решение Р-6064 от 24.03.89 по заявке №3197349/40-22 приоритет от 12.04.88 г. Катков Б.Г., Синегубов Н.Н., Аксенов Е.Т., Кухарев А.В.

15. Стариков Г.А., Аксенов Е.Т. «Вейвлет-преобразование в системах оптической обработки информации», XXIX неделя науки СПбГТУ: материалы межвузовской научной конференции, часть VI, С-Пб., изд. СПбГТУ, 2000 г., стр. 37-38.

16. Петруиькин В.Ю., Аксенов Е.Т., Стариков Г.А. «Возможности и перспективы применения вейвлет-преобразования в оптических процессорах» в тезисах докладов конференции «Лазеры, измерения, информация», С-Пб.: изд. БГТУ, 2001, с. 53-54.

17. Petrunkin V. Yu., Aksyonov Е.Т., George A. Starikov, "Wavelet Transform in Optical Processors: Potentials and Perspectives", Proc. of the SPIE vol. 4680.

18. В.Ю. Петруиькин, Е.Т. Аксенов, Г.А. Стариков. «Оптический вейвлет-процессор для обработки сложных сигналов», Письма в ЖТФ, 2001, т. 27, вып. 22, с. 24-29.

19. Стариков Г.А. Исследование оптического вейвлет-процессора.: Дисс. канд. физмат. наук. С-Пб, 2002. - 147 с.

20. Астафьева Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения. УФН 1996, т. 166, № 11, с. 1145-1170.

21. DeCusatis С., Коау J., Litynsky D.M., Das P., "The Wavelet Transform: Fundamentals, Applications, & Implementation using Acousto-optic Correlators" Proc. SPIE Vol. 2643. pp. 17-37.

22. Yunlong Sheng, Danny Roberge, Harold H. Szu "Optical Wavelet Transform" Optical Engineering 1992. Vol. 31 (9). P. 1840-1845.

23. Yao Li, Harold H. Szu, Yunlong Sheng, John Caulfield "Wavelet Processing and Optics" Proceedings of the IEEE, Vol. 84(5), pp. 720-732 (May 1996).

24. IEEE Transaction on Information Theory /Special Issue on Wavelet Transform/ Vol. 38(2) (March 1992).

25. Hamilton M.C., Wille D.A., Micely W.J. An integrated optical RF analyzer. Opt. Eng., 1977, v. 16, No 5, pp. 475-478.

26. Anderson D.B., Boyd J.T., Hamilton M.C. An integrated optical approach to Fourier transform. IEEE J. Of Quantum Electron., 1977, v. QE-13, No 4, pp. 268-275.

27. Аксенов E.T., Кухарев А.В., Липовский A.A., Павленко А.В. Интегральный акусто-оптический спектроанализатор. Тезисы докладов XII Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и квантовой акустике, Саратов, 1983, т. 1, стр. 351-352.

28. Hamilton M.C. Acoustooptic spectrum analysis for electronic warfare applications. -Ultrason. Symp. Proc., Chicago, 1981, v. 4, pp. 714-720.

29. Barnosky M.K., Chen B.U., Joseph T.R. Integrated optic spectrum analyzer. IEEE Trans, on circuits and systems, 1979, CAS-26, No 12, pp. 1113-1124.

30. Mergerian D., Malarkey E.C. Integrated-optic spectrum analyzer: current status. Technical Digest, 3-rd Intern. Conf. on integrated optic and optical fiber communication, San Francisco, 1981, WH2-1.

31. Ranganath T.R. Integrated optic spectrum analyser, a first demonstration. Technical Digest, 3-rd Intern. Conf. on integrated optic and optical fiber communication, San Francisco, 1981, WH3.

32. Хансперджер P. Интегральная оптика: теория и технология. Пер. с. англ. М: Мир, 1985.-384 с.

33. Walker R.G., Goodfellow R.C. Attenuation measurements on MOCVD Grown GaAs/GaAlAs optical waveguides. Electron Lett., 1983, v. 19, pp. 590-595.

34. Поверхностные акустические волны. /Под ред. А. Олинера. М: Мир, 1981. - 390 с.

35. Акустические кристаллы. Справочник /Под ред. М.П. Шаскольской. М: Наука, 1982.-632 с.

36. Burns W.K., Klein Р.Е., West R.J., Plew L.E. Diffusion in Ti:LiNb03 planar and channel optical waveguides. J. Appl. Phys., 1979, v. 50, No 10, pp. 6175-6182.

37. Mueller C.T., Garmire E. Photorefractive effect in lithium niobate directional couplers. -Proc. of SPIE, 1984, v. 460, pp. 109-112.

38. Аникин В.И., Шокол C.B. Фокусирующие элементы интегральной оптики. Зарубежная радиоэлектроника, 1984, № 5, стр. 67-77.

39. Hatacoshi С., Inoue Н., Naito К. Optical waveguide lenses. Optica Acta, 1979, v. 26, No 8, pp. 961-968.

40. Борн M., Вольф Ф.Э. Основы оптики. M: Наука, 1973. - 720 с.

41. Mergerian D., Malarkey Е.С., Pautienus R.P. Hihg dynamic range integrated optical RF spectrum analyzer. Technical Digest, 4-th Intern. Conf. on integrated optical fiber communication, Tokyo, 1983, pp. 256-257.

42. A.c. № 1102289 от 07.03.1984 г. Способ изготовления интегральных световодов. Аксенов Е.Т., Кухарев А.В., Липовский А.А., Павленко А.В.

43. Аксенов Е.Т., Козлов К.В., Кухарев А.В., Липовский А.А., Павленко А.В. Исследование интегральной акустооптической ячейки с тонкопленочной призмой для ПАВ. — Микроэлектроника, 1982, т. 11, вып. 2, стр. 177-179.

44. Betts G.E., Bradley J.C., Marx G.E. Axially symmetric geodesic lenses. Appl. Opt., 1978, v. 17, No 15, pp. 2346-2351.

45. Chen В., Ramer O.G. Diffraction-limited geodesic lens for integrated-optic circuit. -IEEE J. of Quant. Electron., 1979, QE-15, No 9, pp. 853-860.

46. Sottini S., Russo V., Righini G.C. Geodesic optics: new components. J. of Opt. Soc. Amer., 1980, v. 70, No 10, pp. 1233-1234.

47. Kassai D., Chen В., Marom E., Ramer O.G. Aberration corrected geodesic lens for integrated optics circuits. Topical Meeting on Integr. and guided wave optics, Salt Lake City, 1978, MA2-1.

48. Toraldo di Francia G. Un problema sullegeodetiche delle superfici di rotazione che si presenta nella technica delle microonde. — Atti Fondas, Ronchi, 1957, No 12, pp. 151172.

49. Sottini S., Russo V., Righini G.C. General solution of the problem of perfect geodesic lenses for integrated optics. J. of Opt. Soc. Amer., 1979, v. 69, pp. 1248-1254.

50. Chen B.U., Marom E., Lee A. Geodesic lenses in single-mode LiNbCb waveguides. — Appl. Phys. Lett., 1977, v. 31, No 4, pp. 263-265.

51. Doughty G.F., De la Rue R.M., Singh J., Smith J.F. Fabrication techniques for geodesic lenses in lithium niobate. — IEEE Trans, on components, hybrids and manufacturing technology, 1982, v.CHMT-5, No 2, pp. 205-209.

52. Аксенов E.T., Козлов K.B., Кухарев А.В., Лнповский А.А., Павленко А.В. Исследование оптических волноводов, формируемых в стеклах диффузией из расплавов нитратов. -ЖТФ, 1982, т. 52, вып. 12 стр. 2389-2393.

53. Фильтры на поверхностных акустических волнах (расчет, техническое применение): Пер. с англ. /Под ред. Т. Мэттьюза. М: Радио и связь, 1981.-472 с.

54. Stewart С., Stewart W., Scrivener G. 500-MHz bandwidth guided wave L-band Bragg cell. Electron. Lett., 1981, v. 17, No 25, pp. 971-973.

55. Колосовский E.A., Петров Д.В., Царев А.В. Частотная зависимость эффективности акустооптического взаимодействия ТЕ-мод в диффузионном оптическом волноводе. Квантовая электроника, 1979, т. 6, № 9, стр. 1896-1902.

56. Цзай Ц.С., Альхайдер М.А., Нгуен Л.Т. Широкополосная оптическая брегговская дифракция канализированных волн и устройства на скрещивающихся поверхностных акустических пучках. ТИИЭР, 1976, т. 64, № 5, стр. 295-307.

57. Tsai C.S. Guided-wave acoustooptic Bragg modulators for wideband integrated optic communications and signal processing. IEEE Trans, on circuits and systems, 1979, v. 26,No 12, pp. 1072-1096.

58. Lee C.C., Liao K.Y., Chang C.L., Tsai C.S. Wideband guided-wave acoustooptic Bragg deflector using a tilted-finger chirp transducer. — IEEE J. of Quant. Electron., 1979, v. QE-15,No 10, pp. 1166-1170.

59. Hansperger R.G., Yariv A., Lee A. Parallel end-butt coupling for optical integrated circuits. -Appl. Opt., 1977, v. 17, No 4, pp. 1026-1032.

60. Hammer J.M.,Botez D., Neil C.C. High-efficiency high power butt coupling of single mode diode lasers to indiffused LiNb03 optical waveguides. Appl. Phys. Lett., 1981, v. 39, No 12, pp. 943-945.

61. Аксенов E.T., Кухарев A.B., Липовский A.A., Павленко А.В., Петрунькин В.Ю. К вопросу о торцевом возбуждении оптических волноводов. ЖТФ, 1983, т. 53, вып. 7, стр. 1343-1347.

62. Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны. — М: Сов. Радио, 1957. 581 с.

63. Петрунькин В.Ю., Есепкина Н.А. Расчет антенн с плоским отражателем. Радиотехника и электроника, 1965, т. 10, стр. 2236-2240.

64. Hall D.G., Spear-Zino H.G., Koenig H.G. Edge coupling of a GaAlAs DH laser diod to a planar Ti:LiNb03 waveguide. Appl. Opt., 1980, v. 19, No 11, pp. 1847-1852.

65. Mueller C.T., Sullivan C.T., Chang W.S.C. An analysis of the coupling of an injection laser diode to a planar LiNb03 waveguide. IEEE J. of Quant. Electron., 1980, v. QE-16, No 3, pp. 363-372.

66. Hammer J.M., Neil C.C. Observations and theory of high -power butt coupling to LiNb03-type waveguides. IEEE Trans, on MTT v. MTT-30, No 10, pp. 1739-1746.

67. Аксенов E.T., Кухарев A.B., Липовский A.A., Павленко А.В., Петрунькин В.Ю. Исследование возможности стыковки полупроводникового лазера с планарным оптическим волноводом. Письма в ЖТФ, 1982, т. 8, вып. 13, стр. 828-831.

68. Кухарев А.В., Липовский А.А., Аксенов Е.Т., Павленко А.В. Исследование инте-гральнооптических элементов связи на основе двумерного градиента показателя преломления. Оптика и спектроскопия, 1985, т. 59, вып. 6, стр. 1281-1285.

69. Burns W.K., Milton А.Р., Lee А.В. Optical waveguide parabolic coupling horns. Appl. Phys. Lett., 1977, v. 30, No 1, pp. 28-30.

70. Аксенов E.T., Кухарев A.B., Липовский A.A., Павленко А.В., Петрунькин В.Ю. Интегральный акустооптический спектроанализатор. Тезисы докладов XVII Всесоюзной конференции «Радиоастрономическая аппаратура», Ереван, 1985, стр. 79.

71. Аксенов Е.Т., Кухарев А.В., Липовский А.А., Павленко А.В. Исследование вывода излучения из «скошенного» края диффузионного световода. — Письма в ЖТФ, 1984, т. 10, вып. 8, стр. 508-510.

72. Boyd J.T., Anderson D.B. Effect of waveguide optical scattering on the integrated optical spectrum analyzer dynamic range. IEEE J. of Quant. Electron., 1978, v. QE-14, No 6, pp. 437-443.

73. Lee С.С., Tsai C.S. An acoustooptic readout scheme for integrated optic RF spectrum analyzer. -Ultrason. Symp. Proc., Cherry Hill, 1978, pp. 79-81.

74. Аксенов E.T., Грушев И.Б., Кухарев A.B., Петрунькин В.Ю. Интегральный акустооптический процессор с высокой скоростью вывода данных. Акустооптические устройства и их применение //Под ред. Ю.В. Егорова, С.В. Кулакова. Орджоникидзе, 1999, стр. 10-14.

75. Золотое Е.М., Пелехатый В.М., Прохоров A.M. Излучение из сужающегося края оптического волновода. Квантовая электроника, 1976, т. 3, № 7, стр. 1478-1482.

76. А.с. положительное решение №4021659 от 11.02.86 г. Акустооптический спектроа-нализатор. Болашенков А.И., Бухарин Н.А., Водоватор И.А. и др.

77. Кораблев Е.М. и др. Письма в ЖТФ, 1981, т. 7, № 23, стр. 1440-1444.

78. Родес У.Т. ТИИЭР, 1981, т. 69, № 1, стр. 74-91.

79. Liao K.Y., Lee С.С., Tsai C.S. Integrated and Guided Wave Optics. 1982, Jan. 6-8, Pacific Groove, CA.

80. Борсак Д.М. ТИИЭР, 1981, т. 69, № 1,стр. 117-137.

81. Папулис А. Теория систем и преобразований в оптике. М.: Мир, 1971. - 496 с.

82. Victor С. Chen, "Radar ambiguity function, time-varying matched filter, and optimum wavelet correlator", Proc. of the SPIE, vol. 2242, pp. 337-345,1994.

83. Mohan Sanghadasa, Peter. S. Erbach, C.C. Sung and Don A. Gregory, "Application of Wavelet Transform to Synthetic Aperture Radar and its Optical Implementation", Proc. of the SPIE, vol. 2242, pp. 346-355, 1994.

84. Steven E. Noel, Harold H. Szu, and Yogesh J. Gohel, "Doppler frequency estimation with wavelets and neural networks", Proc. of the SPIE, vol. 3391, pp. 581-589, 1998.

85. Michael Medley, Gary Saulnier and P. Das, "Applications of the wavelet transform in spread spectrum communication systems", Proc. of the SPIE, vol. 2242, pp. 54-68, 1994.

86. Shubha Kadambe, Pramila Srinivasan, "Text Independent Speaker Identification Based on Adaptive Wavelets", Proc. of the SPIE, vol. 2242, pp. 669-677, 1994.

87. Beng T. Tan et al, "Applying wavelet analysis to speech segmentation and classification", Proc. of the SPIE, vol. 2242, pp. 750-761,1994.

88. Chang-Gyoon Lim and Jatinder S. Bedi, "Evolutionary programming for adaptive wavelets applied to speaker verification", Proc. of the SPIE, vol. 3078, pp. 581-589, 1997.

89. B.L. Shoop, A.H. Sayles, G.P. Dudevoir, D.A. Hall, D.M. Litynski, and P.K. Das, "Smart pixel-based wavelet transformation for wideband radar and sonar signal processing", Proc. of the SPIE, vol. 3078, pp. 415-423,1997.

90. W.B. Dress and S.W. Kercel, "Wavelet-based acoustic recognition of aircraft", Proc. of the SPIE, vol. 2242, pp. 778-791, 1994.

91. A.H. Tewfik and S. Hosur, "Recent progress in the application of wavelets in surveillance systems", Proc. of the SPIE, vol. 2242, pp. 302-313, 1994.

92. T.C. Pooh and K.C. Ho, "Real-time optical implementation of Difference-of-Gaussians Wavelets", Proc. of the SPIE, vol. 2242, pp. 592-603, 1994.

93. Katsuhisa Hirokawa, Kazuoshi Itoh, and Yoshiki Ichioka, "Optical wavelet processor by holographic bipolar encoding and joint-transform correlator" Applied Optics 1997. Vol. 36. No. 5. pp. 1023-1026.

94. Boon Yi Soon, Mohammad S. Alam, and Mohammad A. Karim, "Improved feature extraction by use of a joint wavelet transform correlator" Applied Optics 1998. Vol. 37. No. 5. pp. 821-827.

95. Wang R.L., Hua T.J., Wang J., Fan Y.J., "Combination of FT and WT for fingerprint recognition" Proc. of the SPIE Vol. 2242. pp. 260-270, 1994.

96. Peter G. Block, Steven K. Rogers, and Dennis W. Ruck, "Optical wavelet transform from computer-generated holography", Applied Optics, vol. 33(23), pp. 5275-5278, Aug. 10, 1994.

97. P. Das, C. DeCusatis, B. Shoop, D.M. Litynsky, "Acousto-Photorefractive Holographic Interferometric Correlator for Progressive Pattern Recognition using Wavelet Transform" Proc. of the SPIE Vol. 3470. pp. 214-225, 1998.

98. Розов C.B. Быстродействующие акустооптоэлектронные анализаторы спектра.: Дисс. канд. техн. наук. С-Пб.: изд. СПбГТУ, 2000.

99. Лавров А.П. Оптоэлектроиные процессоры радиосигналов с использованием сканирующих ПЗС-фотоприемников.: Дисс. докт. физ.-мат. наук. С-Пб.: изд. СПбГТУ, 1999.

100. Дианов Е.М. На пороге тера эры. - Квантовая электроника, 2000, т. 30, № 8, стр. 659-663.

101. Павленко А.В. Исследование интегральных электрооптических устройств для ВОЛС и систем оптической обработки информации.: Дисс. канд. физ.-мат. наук. -Л, 1984.-265 с.

102. А.с. №243445 Аксенов Е.Т., Павленко А.В., Смирнов Л.И.

103. Aksyonov E.T., Pavlenko A.V., Marachonov V.M. et al. Fiber Optic Communication Line Based on AlGaAs/GaAs Optoelectronic Integrated Circuits. First Soviet International Fiber Optic Conference, Leningrad, 1984, pp. 71-73.

104. Аксенов E.T., Павленко A.B. Быстродействующая оптико-волоконная линия связи на основе AlGaAs/GaAs. Оптические и оптоэлектронные методы обработки информации и управления техническими объектами //VIII региональный семинар-совещание-Краснодар, 1990.

105. Аксенов Е.Т., Закгейм А.Л., Павленко А.В. и др. Волоконный канал связи для локальных сетей. Оптические и оптоэлектронные методы и устройства обработки информации /ГУШ. региональный семинар-совещание - Краснодар, 1990, стр. 51.

106. S. Tarucha, М. Minakata, J. Noda. IEEE J. of Quant. Electron., 1981, QE-17, p. 321.

107. Аксенов E.T., Кухарев А.В., Липовский А.А., Павленко A.B. Интегральный электрооптический модулятор-переключатель на основе индуцированного диэлектрического канала. Письма в ЖТФ, т. 8, № 10, стр. 536-539.

108. Золотов Е.М., Казанский П.Г., Черных Б.А. Тонкопленочпый электрооптический модулятор на принципе полного внутреннего отражения. — Письма в ЖТФ, 1982, т. 8, вып. 23, стр. 1413-1416.

109. Sheem S.K. Total internal reflection integrated-optics switch: a theoretical evaluation. -Applied Optics, 1978, v. 17, No 22, pp. 3679-3687.

110. Sheem S.K., Tsai C.S. Light beam switching and modulation using a built-in dielectric channel in LiNb03 planar waveguide. Applied Optics, 1978, v. 17, No 6, pp. 892-894.

111. Василенко П.Г., Дубровская И.М., Лазарев И.В. и др. Переключение света на электрооптическом зеркале в пересекающихся канальных волноводах. — Письма в ЖТФ, 1983, т. 9, № 12, стр. 726-730.

112. Becker R.A., Chang W.S.C. Electrooptical switching in thin film waveguides for computer communication bus. Applied Optics, 1979, v. 1, No 19, pp. 3296-3300.

113. Naitoh H., Noda S., Muto K. et al. Mirror-type optical switch array. Applied Optics, 1978, v. 17, No 24, pp. 3975-3978.

114. Naitoh H., Muto K. Nakayama T. Mirror-type optical branch and switch. Applied Optics, 1978, v. 17, No 1, pp. 101-104.

115. Savatinova I., Tonchev S. Electrooptic waveguide switch using total internal reflection. -Applied Physics, 1983, v. 31, No 4, pp. 187-190.

116. Ландау Л.Д., Лифшиц E.M. Теоретическая физика, т. 3. М: Наука, 1974. - 752 с.

117. Аксенов Е.Т., Кухарев А.В., Липовский А.А., Павленко А.В. Гибридное оптическое бистабильное устройство на основе интегрального модулятора с индуцированным диэлектрическим каналом. ЖТФ, 1983, т. 53, № 2, стр. 301-305.

118. Божевольный С.И., Золотов Е.М., Прохоров A.M., Щербаков Б.А. Исследование интерферометрического модулятора на основе канальных волноводов в LiNbC>3. -Квантовая электроника, 1981, т. 8, № 8, стр. 1746-1753.

119. Heibei J., Voges Е. Strip waveguides in LiNbC>3 fabricated by combined metal diffusion and ion implantation. IEEE, 1982, v. QE-18, No 5, pp. 820-825.

120. Ranganath T.R., Wang S. Ti-diffused LiNb03 branched waveguide modulators: performance and design. IEEE, 1977, v. QE-13, No 4, pp. 290-295.

121. Webster J.C. Push-pull thin-film optical modulator. Appl. Phys. Lett., 1975, v. 26, No 8, pp. 465-467.

122. Webster J.C., Zernice F.A. A sputtered optical waveguide amplitude modulator on LiNb03 substrate. Ferroelectrics, 1976, v. 10, pp. 249-251.

123. Ramaswamy V., Divino M.D., Standley R.D. Balanced bridge modulator switch using Ti-diffused LiNbC>3 strip waveguides. Appl. Phys. Lett., 1978, v. 32, No 10, pp. 644646.

124. Rediker R.H., Leonberger F.J. Analysis of integrated optics near 3 dB coupler and Mach-Zender interferometric modulator using four-port scattering matrix. IEEE, 1982, v. QE-18,No 10, pp. 1813-1816.

125. Аксенов E.T., Кухарев A.B., Липовский A.A., Павленко А.В. Исследование макета интегрального электрооптического фазометра. — Тезисы докладов IV Всесоюзной конференции «Оптика лазеров», Л, 1984, с. 214.

126. Войтенко И.Г., Редько В.П. Логическая схема сравнения на основе интегрально-оптического интерферометра. ЖТФ, 1982, т. 52, № 4, стр. 775-777.

127. Божевольный С.И., Бурицкий К.С., Золотов Е.М. и др. Исследование электрооптического модулятора на связанных канальных диффузных волноводах. Квантовая электроника, 1982, т. 9, № 9, стр. 1809-1816.

128. Somekh S., Garmie Е., Yariv A. et al. Channel optical waveguide directional coupler. -Appl. Phys. Lett., 1973, v. 22, No 2, pp. 46-47.

129. Langmann U., Hoffman D. Fonctionent a 200 ps d'un interrupteur optique integre par de Ap. Conf. Eur. Commun. Opt., Cannes, 1982, pp. 234-237.

130. Alferness R.C. Optical directional couplers with weighted coupling. Appl. Opt., 1979, v. 35, No 3, pp. 260-262.

131. Alferness R.C. Polarization-independent optical directional coupler switch using weighted coupling. Appl. Phys. Lett., 1978, v. 35, No 10, pp. 748-750.

132. Ramer O.G. Characteristics of a polarization independent switch using a Gaussian taper function. Top. Meet. Integrated and Guided Wave Optics, Pacific Groove, 1982, pp. ThD3/l-ThD3/4.

133. Ramer O.G., Mohr C., Pikulski J. Polarization-independent optical switch with multiple sections of Др-reversal and Gaussian taper function. IEEE, 1982, v. QE-18, No 10, pp. 1772-1778.

134. Kondo M., Ohta Y., Fujiwara M. Integrated optical switch matrix for single-mode fiber networks. IEEE, 1982, v. QE-18, No 10, pp. 1759-1765.

135. Burns. W.K., Milton A.F. Mode conversion in planar dielectric separating waveguides. -IEEE, 1975, v. QE-11, No l,pp. 32-39.

136. Alferness R.C., Schmidt R.V., Turner E.H. Characteristics of Ti-diffused lithium niobate optical directional couplers. Appl. Opt., 1979, v. 18, No 23, pp. 4012-4016.

137. Kaminov I.P., Stuls L.W. A planar optoelectronic prism switch. IEEE, 1975, v. QE-11, No 3, pp. 633-635.

138. Tsai C.S., Saunier P. Ultrafast dioded-light beam deflection/switching and modulation using electrooptic prism structure in LiNb03 waveguides. Appl. Phys. Lett., 1975, v. 27, No 4, pp. 248-250.

139. Ninomiya Y. Ultrahign resolving electrooptic prism array light deflector. IEEE, 1973, v. QE-19, No 8, pp. 791-795.

140. Божевольный С.И., Золотов E.M., Прохоров A.M. Исследование тонкопленочных электрооптических дефлекторов призменного типа. Квантовая электроника, 1980, т. 7, №8, стр. 1778-1784.

141. Bulmer С.Н., Burns W.K., Giallerensi Т.С. Performance criteria and limitation of electrooptic waveguide array deflectors. Appl. Opt., 1979, v. 18, No 19, pp. 3282-3285.

142. Аксенов E.T., Липовский А.А., Павленко А.В. К вопросу об оптимизации параметров интегральных акустооптических дефлекторов. Тезисы докладов III Всесоюзной конференции «Оптика лазеров», Л., 1981, стр. 305-306.

143. Аксенов Е.Т., Липовский А.А., Павленко А.В. К вопросу об оптимизации параметров интегральных электрооптических дефлекторов. Известия АН СССР, серия физическая, 1982, т. 46, № 10, стр. 2041-2044.

144. Аксенов Е.Т., Липовский А.А., Павленко А.В. Исследование аберрационных характеристик интегральных электрооптических дефлекторов. Известия ВУЗов, сер. «Электромеханика», 1982, № 2, стр. 252.

145. Оптическая связь /Пер. с японского под ред. И.И. Теушина. М.: Радио и связь, 1984.-384 с.

146. Суэмацу Я. Волоконно-оптическая связь в длинноволновом диапазоне. ТИИЭР, 1983, т. 71, №6, стр. 5-39.

147. Goodfellow R.C., Carter A.D., Griffith I. et al. GalnAsP/InP fast, high radiance, 1.05-1.3 цш wavelength LED's with efficient lens coupling to small numerical aperture silica optical fibers. IEEE, 1979, v. ED-26, No 8, pp. 1215-1220.

148. Grothe H., Proebster W., Harth W. Mg-doped InGaAsP/InP LED's for high-bit-rate optical-communication system. Electronics Letters, 1979, v. 15, No 22, pp. 702-703.

149. Ikegami Т., Suematsu Y. Carrier lifetime measurement of a junction laser using direct modulation.-IEEE, 1968, v. QE-4, No 4, pp. 148-151.

150. Fukuma M., Noda J. Optical properties of titanium-diffused LiNb03 waveguides and their coupling-to-fiber characteristics. Applied Optics, 1980, v. 19, No 4, pp. 591-597.

151. Burns W.K., Hocker G.B. End fire coupling between optical fibers and diffused channel waveguides. Applied Optics, 1977, v. 16, No 8, pp. 2048-2050.

152. Золотов E.M., Казанский П.Г., Прохоров A.M. Исследование стыковки канального волновода в LiNb03 с одномодовым волокном. Квантовая электроника, 1982, т. 9, № 1, стр. 165-168.

153. Баблумян А.С., Морозов В.Н., Путилин А.Н., Шермергор Т.Д. //Труды Физического института АН СССР, 1987, т. 185, стр. 164-190.

154. Волноводная оптоэлектроника. //Под ред. Т. Тамир. М: Мир, 1991 575 с.

155. Ctiels C.R. Lightwave Applications of Fiber Bragg Gratings. Journal of Lightwave Technology, 1997, v. 15, No 8, pp. 1391-1404.

156. Аксенов E.T., Леонов В.И., Липовская М.Ю. Письма в ЖТФ, 1985, т. 11, в. 9, стр. 546-549.

157. Липовская М.Ю. Исследование интегрально-оптических элементов с периодическими структурами.: Дисс. канд. физ.-мат. наук. Л, 1985. - 273 с.

158. Аксенов Е.Т., Липовская М.Ю. Исследование процессов формирования фоторези-стивных периодических структур. Известия ВУЗов. Приборостроение, 1985, т. 28, № 9, стр. 70-74.

159. Аксенов Е.Т., Липовская М.Ю. Исследование формы гофра фоторезистивных периодических структур для приборов интегральной оптики Известия ВУЗов. Приборостроение, 1985, т. 28, № 10, стр. 73-77.

160. Аксенов Е.Т., Липовская М.Ю., Мотков В.А., Липовский А.А. Исследование макета интегрально-оптического спектрального разуплотнителя на основе диффузионных структур. Письма в ЖТФ, 1985, т. 11, в. 9, стр. 546-549.

161. Stoll Н.М. Distributed Bragg deflector: a multifunctional integrated optical device. -Appl. Opt., 1978, v. 17, No 16, pp. 2562-2569.

162. Yariv A., Nakamura M. Periodic structures in integrated optics. IEEE J. of Quant. Electron., 1977, v. QE-13, No 4, pp. 233-253.

163. Dalgoutte D.G. A high efficiency thin grating coupler for integrated optics. Opt. Comm., 1973, v. 8, No 2, pp. 124-127.

164. Ogawa K., Chang M.S.C. Analysis of holographic thin film grating coupler. Appl. Opt., 1973, v. 12, No 9, pp. 2167-2171.

165. Peuzin J.C., Challeton D., Oliver M. Single beam grating coupler with a large grating periodicity. Opt. Comm., 1977, v. 20, No 2, pp. 246-249.

166. Flanders D.C., Kogelnik H., Schmidt R.V., Shank S.V. Grating filters for thin-film optical waveguides. Appl. Phys. Lett., 1974, v. 24, No 4, pp. 194-196.

167. Kim S.H., Fonsted C.G. Tunable narrow-band thin-film grating filters. IEEE J. of Quant. Electron., 1979, v. QE-15, No 12, pp. 1405-1408.

168. R. Vmidt R.V., Flanders D.C., Shank C.V., Standley R.D. Narrow-band grating filters for thin-film optical waveguides. Appl. Phys. Lett., 1974, v. 25, No 11, pp. 651-652.

169. Введение в интегральную оптику. //Под ред М. Барноски, М: Мир, 1977. 368 с.

170. Интегральная оптика. //Под ред. Т. Тамир. М: Мир, 1978 344 с.

171. Pun E.Y.B., Ji-Yan A. Fabrication of periodic waveguides by ion-exchange. Appl. Phys. Lett., 1981, v. 38, No 9, pp. 673-674.

172. Аксенов E.T., Липовская М.Ю., Липовский А.А. О возможности создания интегрально-оптического устройства голографической памяти. Тезисы докладов IV Всесоюзной конференции «Оптика лазеров», Л, 1983, с. 232.

173. Аксенов Е.Т., Лнповская М.Ю., Петрунькнн В.Ю. Исследование фоторезистивпого интегрально-оптического устройства памяти. Тезисы докладов V Всесоюзной школы по оптической обработке информации, Киев, 1984, стр. 230-231.

174. Аксенов Е.Т., Есепкина Н.А., Липовекий А.А. Исследование планарных оптических волноводов в стекле, образованных диффузией ионов К+. Письма в ЖТФ, 1978, т. 4, вып. 2, стр. 1389-1392.

175. Андриеш A.M., Кульчин Ю.Н., Пономарь В.В., Смирнова А.С. Запись и считывание голограмм в планарном волноводе. Оптика и спектроскопия, 1983, т. 55, вып. 2, стр. 331-333.

176. Божевольный С.И., Золотов Е.М., Киселев В.А. и др. Фокусирующие дифракционные решетки для интегральной оптики. Письма в ЖТФ, 1977, т. 3, вып. 15, стр. 746-750.

177. Katzer A., Livanos А.С., Yariv A. Chirped-grating output couplers in dielectric waveguides. Appl. Phys. Lett., 1977, v. 30, No 5, pp. 225-226.

178. Miler M. Chirped grating coupler: a holographic approach/ Optical and Quantum Electronics, 1979, v. 11, No 6, pp. 359-366.

179. Tien P.K., Capik R.J. Use of concentric-arc grating as a thin-film spectrograph for guided waves. Appl. Phys. Lett., 1980, v. 37, No 6, pp. 524-526.

180. Гуляев Ю.В., Дикаев Ю.М., Копылов Ю.Л. и др. Гофрированная решетка в LiNb03 для возбуждения поверхностных воли в оптическом диффузионном волноводе. -Письма в ЖТФ, 1981, т. 7, вып. 22, стр. 1171-1174.

181. Гуляев Ю.В., Дикаев Ю.М., Копылов Ю.Л. и др. Фокусирующие гофрированные решетки для ввода-вывода излучения в диффузионных волноводах на LiNb03. -Квантовая электроника, 1983, т. 10, № 4, стр. 838-842.

182. Kurmer J.R., Tang C.L. Ion implanted grating couplers for optical waveguide. Appl. Phys. Lett., 1983, v. 42, No 2, pp. 146-148.

183. Регистрирующие среды для голографии. //Под ред. Н.И. Кириллова, Е.А. Барачев-ского, Л: Наука, 1975. 166 с.

184. Suhara Т., Nichihava Н„ Koyama J. Waveguide holograms: a new approach to hologram integration. Opt. Comm., 1976, v. 19, No 3, pp. 353-358.

185. Wuthrich A., Lukosz W. Holography with guided optical waves. Appl. Phys., 1980, v. 21, No 1, pp. 55-64.

186. Гуревич С.Б., Ильяшенко Н.Н., Коломиец Б.Г. и др. К вопросу о реверсивности халькогенидных материалов при голографической записи. ЖТФ, 1974, т. 44, вып. 1, стр.232-234.

187. Гуревич С.Б., Ильяшенко Н.Н., Коломиец Б.Г. и др. Реверсивная запись голограмм на пленках халькогенидных стекол. — ЖТФ, 1974, т. 43, вып. 1, стр. 217-219.

188. Zembutsu S., Noda J., Iwasaki H. Light deflector using a chalcogenide amorphous loaded LiNb03 waveguide. Appl. Opt., 1980, v. 19, No 6, pp. 937-943.

189. Андриеш A.M., Быковский Ю.А., Смирнов B.A. и др. Интегрально-оптический смеситель в тонкопленочном волноводе на основе фазовых дифракционных решеток для многоканальных оптических линий связи. Квантовая электроника, 1978, т. 5, № 3, стр. 508-514.

190. Zambutsu S., Fukumishi S. Waveguiding properties of (Se, S)-based chalcogenide glass films and some applications to optical waveguide devices. Appl. Opt., 1979, v. 18, No 3, pp. 393-399.

191. Dalgoutte. D.G., Wilkinson C.D.W. Thin grating couplers for integrated optics: an experimental and theoretical study. Appl. Opt., 1975, v. 14, No 12, pp. 2983-2998.

192. Kogelnic H. Coupled wave theory for thick hologram grating. — Bell System Techn. Journal, 1969, v. 48, No 9, pp. 2909-2947.

193. Kurita S., Seto Y.,Yaji T. Amorphous AS2S3 thin film waveguide with grating coupler. -Optical and Quantum Electronics, 1980, v. 12, No 3, pp. 179-181.

194. Uetsugu Y., Zembutsu S. Relief type diffraction grating by amorphous chalcogenide films. Appl. Phys. Lett., 1975, v. 27, No 9, pp. 508-509.

195. Ильяшенко H.H. Исследование голографических регистрирующих сред на основе пленок халькогенидных стеклообразных полупроводников. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. физ.-мат. наук, JI: изд. ЛПИ, 1983. - 20 с.

196. Shank C.V., Schmidt R.V. Optical technique for producing mkm surface structures. -Appl. Phys. Lett., 1973, v. 23, No 3, pp. 154-155.

197. Alferness R.C., Ramaswami V.R., Korotky S.K. et al. Efficient single-mode fiber to titanium niobate waveguide coupling for 1.32 ц. IEEE Trans, on Microwave Theory and Techn., 1982, v. MTT-30, No 10, pp. 1795-1802.

198. Bulmer C.H., Sheem S.K., Moeller R.P., Burns W.K. High efficiency flip-chip coupling between single mode fibers and LiNb03 channel waveguides. Appl. Phys. Lett., 1980, v. 37, No 4, pp. 351-353.

199. Стригалев В.Е., Удоев Ю.П. Высокоэффективный интегрально-оптический элемент связи на рельефной решетке с большим периодом. — ЖТФ, 1981, т. 51, вып. 5, стр. 1048-1051.

200. Липовская М.Ю., Стригалев В.Е., Удоев Ю.П., Фомичев В.И. Дифракционные структуры для интегрально-оптических компонентов ВОЛС. — тезисы докладов 111 Всесоюзной конференции ВОЛС-3, М, 1981, стр. 7/475-7/476. ДСП.

201. Степанов С.С., Сычугов В.А., Туйлакова Т.В. О методике получения фоторези-стивных решетчатых масок. Квантовая электроника, 1980, т. 7, № 4, стр. 849-854.

202. Упгер Х.Г. Планарные и волоконные оптические волноводы. М: Мир, 1980. - 656 с.

203. Miyanaga S., Asakura Т.A. Intensity profiles of outgoing beams from tapered grating couplers. Radio Sci., 1982, v. 17, No 1, pp. 135-143.

204. Спихальский A.A., Сычугов B.A., Тищенко А.В. Простой метод расчета коэффициента затухания света в гофрированном волноводе. Квантовая электроника, 1983, т. 10, №5, стр. 944-948.

205. Липовская М.Ю., Липовский А.А. Исследование интегрально-оптического решеточного элемента связи с переменной глубиной гофра. ЖТФ, 1983, т. 53, вып. 4, стр. 790-792.

206. Дремов С.С., Стригалев В.Е., Удоев Ю.П. Брэгговская дифракция в многомодовых оптических волноводах с гофрированной границей. ЖТФ, 1980, т. 50, вып. 5, стр. 215-218.

207. Березин Г.Н., Никитин А.В., Сурис Р.А. Оптические основы контактной фотолитографии. Электроника, вып. 33, М: Радио и связь, 1982. -103 с.

208. Аксенов Е.Т., Липовский А.А. Диффузионные оптические волноводы в ниобате лития. — Труды ЛПИ. Квантовая электроника, 1979, в. 366, стр. 50-54.

209. Аксенов Е.Т., Есепкина Н.А., Липовский А.А. Диффузионные волноводы в ниобате лития и их применение в устройствах обработки сигналов. Письма в ЖТФ, 1978, т. 4, вып. 21, стр. 1318-1321.

210. Аксенов Е.Т., Липовский А.А. К вопросу о расчете профилей показателя преломления градиентных оптических волноводов. ЖТФ, 1980, т. 50, в. 4, стр. 842-844.

211. Аксенов Е.Т., Кухарев А.В., Липовская М.Ю., Липовский А.А. Исследование особенностей диффузии титана при формировании оптических волноводов в подложках из ниобата лития. ЖТФ, 1987, т. 57, в. 1,стр. 146-151.

212. Аксенов Е.Т., Бондаренко B.C., Есепкина Н.А. и др. Диффузионные оптические волноводы. Вопросы радиоэлектроники. Сер. ОТ, 1980, в. 12, с. 178-182.

213. Аксенов Е.Т., Есепкина Н.А., Липовский А.А. и др. Исследование пассивных элементов в планарных оптических волноводах. //Международная школа по когерентной оптике и голографии, Прага, 1980, с. 76-77.

214. Аксенов Е.Т., Липовский А.А., Павленко А.В., Сотникова Г.Ю. Исследование оптических волноводов, сформированных диффузией из расплавов смесей нитратов. ЖТФ, 1981, т. 51, в. 4, стр. 874-876.

215. Аксенов Е.Т., Липовский А.А., Павленко А.В. Формирование маломодовых оптических волноводов увеличенной толщины в стекле. ЖТФ, 1981, т. 51, в. 1, стр. 222-224.

216. Бекин A.M., Свидзинский К.К. Релаксационные процессы в структуре брэгговского модулятора на ниобате лития. Квантовая электроника, 1981, т. 8, №2, с. 433-435.

217. Hartman N.F., Kenan R.P., Sievert P.R. Characteristics of effused waveguiding layers in LiNb03. Digest Techn. Papers Top. Meet. Integrated Optics, New Orlean, Jan. 21-24,1976, New York, 1976, pp. Th A4-1- Th A4-4.

218. Kaminov I.P., Carrathera J.R. Optical waveguiding layers in LiNb03. Appl. Phys. Lett., 1973, v. 22, No 7, pp. 326-328.

219. Baues P. Diffusion profile of titanium in optical LiNb03 waveguides. NTG Fachber.,1977, v. 53, No 3, pp. 179-187.

220. Chen В., Tangonan G.L., Lee A. Horn structures and thin film optical switch. IEEE J. of Quant. Electron., 1977, v. QE-13, No 9, pp. 80-82.

221. Hang C.S., Yariv A., Chen B. Electrooptic Scanning of Light from Corrugated LiNb03 Waveguide. Appl. Phys. Lett., 1978, v. 32, No 10, pp. 668-670.

222. Зилинг К.К., Покровский Л.Д., Шашкин В.В. и др. Связь профилей показателя преломления с кинетикой диффузии титана в планарных волноводах на LiNb03. Автометрия, 1978, №1, стр. 103-108.

223. Papuchon М. J. Non-Crystalline Solids, 1982, v. 47, N 2, p. 175-178.

224. Stewart G. J. Non-Crystalline Solids, 1982, v. 47, N 2, p. 191-200.

225. Jackel J. P., Ramaswami Y., Lyman S. R. Appl. Phys. Lett., 1981, v. 38, N 7, p. 509-511.

226. Колоеовекий E.A., Петров Д.В., Царев А.В. Численный метод восстановления профиля показателя преломления диффузных волноводов. Квант. Электр., 1981, т. 8, № 12, стр. 2557-2568.

227. Chartier G.H.,Jaussaud Р.С. J. Appl. Phys., 1978, v. 49, N 2, pp. 917-917.

228. Betts R.A., Pitt C.W., Riddle K.R., Walpita L.M. Appl. Phys.: A, 1983, v. 31, N 1, pp. 29-35.

229. H. Yajima. IEEE J. Quantum El., 1979, v. QE-15, p. 482.

230. K. Sasaki, T. Sasado. Appl. Phys. Lett., 1978, v. 33, p. 516.

231. S. Campbell. Appl. Optics, 1979, v. 18, p. 900.

232. F. Auraeher, R. Kersten, H. H. Witte. Optik, 1979, v. 53, p. 339.

233. Т.О. Giallorenzi, E. J. West, R. Kirk et al. Appl. Optics, 1973, v. 12, p. 1240.

234. A. Gedeon. Appl. Phys., 1975, v. 6, p. 2223.

235. M. Haflsh, D. Chen, J. Huber. Appl. Phys. Lett., 1978, v. 33, p. 997.

236. G. Stewart, P. J. R. Laybourn. IEEE J. Quant. El., 1978, v. QE-14, p. 930.

237. B.E. Хоменко, A.A. Липовский, II.A. Александров. Приборы и техника эксперимента, 1981, №3, с. 224.

238. Божевольпый С.И., Золотов Е.М., Казанский П.Г. и др. Фотогальванический механизм поворота плоскости поляризации света в оптических Ti:LiNb03 волноводах. -Письма в ЖТФ, 1983, т. 9, вып. 11, стр. 690-692.

239. Н.Н. Слепов. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. -М: Радио и Связь, 2000. 468 с.

240. E.L. Wooten, К.М. Kissa, A. Yi-Yan et al. A Review of Lithium Niobate Modulators for Fiber-Optic Communication Systems. IEEE J. of Selected Topics in Quantum Electronics, 2000, v. 6, No 1, pp. 69-81.

241. E. Т. Аксенов. Интегральная оптика для систем обработки информации. СПб.: Изд. Политехи, ун-та, 2005. - 82 с.