Использование: в высокопроизводительных коммутирующих устройствах высокопроизводительных многоабонентных телекоммуникационных систем связи для передачи и приема больших массивов информации, представленной в виде двумерных оптических изображений. Сущность изобретения: коммутатор размера 2N x 2N содержит оптически связанные входной блок сведения и выходной блок разведения p- и s-поляризованных сигналов входных изображений, каскады из N индивидуально управляемых переключателей плоскости поляризации света, каскады фокусировки и межсоединений М типов, каждый из которых состоит из N/М идентичных блоков с М входными и М выходными оптическими каналами, обеспечивающими неизменность длин оптических путей световых сигналов, передаваемых через коммутатор изображений для обеих поляризаций независимо от картины реализуемых соединений входных и выходных портов, и позволяет увеличить более чем в 10-50 раз пропускную способность соединяемых каналов и общую пиковую производительность. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к оптической обработке информации и может быть использовано в высокопроизводительных коммутирующих устройствах высокопроизводительных многоабонентных телекоммуникационных систем связи и супер-ЭВМ для передачи и приема больших массивов групповой информации, представленной в виде двумерных оптических изображений.
Известен оптоэлектронный коммутатор размера NxN (с N входными и N выходными портами) с топологией сети координатного переключателя, предназначенный для передачи по соединяемым каналам двумерных оптических изображений [1] Этот коммутатор выполнен в виде последовательно расположенных, оптически связанных мультиплицирующей оптической системы, состоящей из двух объективов и двух квадратных растров линз с числом линз N, пространственно-временного модулятора света, выполненного в виде квадратной матрицы с N
2 индивидуально управляемыми светоклапанными ячейками (управляемыми элементами), и оптической системы совмещения изображений, состоящей из квадратного растра линз с числом линз N
2 и двух квадратных растров линз с числом линз N. Основными недостатками такого коммутатора двумерных изображений являются большие вносимые оптические потери, ограничивающие возможный темп передачи информации по соединяемым парам входных и выходных портов, и большое число управляемых элементов. Например, в коммутаторе размера 32х32 коэффициент светопропускания любого оптического канала, связывающего пару входных и выходных портов, не превышает величины
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
= N
-1![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8776.gif)
0,03,, и число индивидуально управляемых светоклапанных ячеек в пространственно-временном модуляторе равно 1024.
Известен оптоэлектронный коммутатор оптических каналов размера 32х32 с топологией сети Бенеса [2] Такой коммутатор содержит девять последовательно расположенных пространственно-временных модуляторов, выполненных в виде квадратных матриц из шестнадцати индивидуально управляемых переключателей плоскости поляризации света, которые оптически связаны с помощью размещенных между ними восьми каскадов маршрутизации с шестнадцатью оптическими входами и шестнадцатью оптическими выходами; два поляризационно-чувствительных расщепителя, установленных соответственно перед первым и за девятым пространственно-временными модуляторами света, через две боковые ортогональные грани которых осуществляется ввод или вывод поступающей в порты оптической информации, и блок управления. В каскадах межсоединений коммутатора используются имеющие форму прямоугольных параллелепипедов квадратного сечения интерференционные поляризационно-чувствительные расщепители из изотропного материала (стекло), оптические характеристики которых (угловая апертура, оптические потери, аберрации) позволяют передавать через них изображения с большим числом элементов (пикселов) при малых вносимых в соединяемые пары входных и выходных портов оптических потерях.
Недостатком такого оптоэлектронного коммутатора является зависимость длины оптических путей между входными и выходными портами от реализуемой картины соединений, что не позволяет передавать по соединяемым парам каналов информацию в виде двумерных изображений с большим (в пределе ограниченном дифракционными явлениями) числом элементов и тем самым ограничивает общую пиковую производительность коммутатора.
Известен многокаскадный оптоэлектронный коммутатор размера 2Nx2N с топологией сети с пересечениями [3] Такой коммутатор состоит из каскадов пространственно-временных модуляторов с N управляемыми переключателями плоскости поляризации света, которые оптически связаны с расположенными между ними каскадами межсоединений с N входными и N выходными каналами, выполненными по схеме модернизированного интерферометра Майкельсона. Каждый из каскадов межсоединений содержит поляризационно-чувствительный расщепитель, перед входной и за выходной гранями которого установлены общие для всех N входных и общие для всех N выходных каналов объективы, а за каждой противоположной гранью расщепителя размещены четвертьволновая пластинка, объектив и отражающий элемент, причем один из установленных за этими гранями отражающих элементов (либо оба элемента) выполнен в виде отражающей призменной решетки с индивидуальным для каждого каскада межсоединений шагом.
Такой многокаскадный оптоэлектронный коммутатор обеспечивает равенство длин оптических путей между его входными и выходными портами при любой картине соединений как для р-, так и для s-поляризованных сигналов. Однако в известном коммутаторе виньетирование световых пучков компонентами системы приводит к существенному ограничению числа элементов в передаваемых по оптическим каналам изображениях, не позволяя реализовать предельные пропускную способность оптических каналов и общую производительность коммутаторов.
Цель изобретения повышение пропускной способности каналов многокаскадного оптоэлектронного коммутатора изображений, в том числе, отображающих параллельным кодом двоичную информацию, и его общей производительности.
Цель достигается тем, что в каскады фокусировки и маршрутизации коммутатора введены элементы, вращающие на 90
o плоскость поляризации линейно-поляризованного света, и дополнительные поляризационно-чувствительные расщепители, четвертьволновые пластинки и плоские отражающие элементы, оптическая система выполнена в виде субблоков объективов и применены иные оптическая система передачи изображений и оптическая схема коммутатора.
На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого многокаскадного оптоэлектронного коммутатора размера 2Nx2N; на фиг.2 оптическая схема блока фокусировки и маршрутизации, реализующего топологию соединительной сети с пересечениями (а оптическая схема, б реализуемая соединительная сеть); на фиг.3 в качестве примера приведено схематическое изображение двухкоординатного многокаскадного оптоэлектронного блокируемого коммутатора двумерных изображений с 32-мя входными и 32-мя выходными оптическими портами.
Предлагаемый многоканальный оптоэлектронный коммутатор изображений с 2N входными (N 2
r, r 1,2,3,) и 2N выходными оптическими каналами (портами) содержит оптически связанные блок С сведения р- и s-поляризованных входных изображений с 2N оптическими входами (входы 1,2,N для р- и входы N+1, N+2,2N для s-поляризованных изображений), являющимися входными портами коммутатора, и N оптическими выходами; К идентичных управляемых каскадов A
k (k 1,2,3.K, где К logN+1 в случае блокируемого и К 2logN+1 в случае настраиваемонеблокируемого коммутатора), выполненных на основе пространственно-временных модуляторов света с N индивидуально управляемыми переключателями плоскости поляризации света; К-1 размещенных между ними каскадов межсоединений Б
м (r типов) с N оптическими входами и N оптическими выходами, каждый из которых состоит из N/M блоков фокусировки и маршрутизации 1
м с М оптическими входами и М оптическими выходами (M N, N/2, N/4,2 или M=N/2
i-1, i 1,2,3,r, где r logN); блока Р разведения р- и s-поляризованных выходных изображений с N оптическими входами и 2N оптическими выходами (выходы 1,2,N для р- и выходы N+1, N+2,2N для s-поляризованных изображений), являющимися выходными портами коммутатора; и блок управления БУ, выходы которого подключены к пространственно-временными модуляторам света.
Блок сведения р- и s-поляризованных изображений может быть выполнен, например, на основе поляризационно-чувствительного расщепителя, две входные ортогональные грани которого оптически связаны с 1,2,N и N+1, N+2,2N входными портами коммутатора, а его третья грань с N оптическими входами первого управляемого каскада А
1. Блок разведения изображений Р может быть выполнен, например, на основе поляризационно-чувствительного расщепителя также, как и блок С, если его оптические входы и выходы поменять местами.
Управляемые переключатели плоскости поляризации света при подаче на них управляющих сигналов поворачивают плоскость поляризации проходящих световых пучков на 90
o и могут быть выполнены, например, на основе электрооптических материалов или жидких кристаллов.
Входящие в каскады межсоединений Б
м блоки 1
м (блоки типа М) обеспечивают равенство и неизменность длин оптических путей световых пучков при прямых соединениях для р-поляризованных (
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8593.gif)
) и перекрестных соединениях для s-поляризованных (
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/287/2872881.gif)
) изображений, а также фокусировку передаваемых через коммутатор изображений. Каждый из этих блоков состоит из субблока маршрутизации с М входными и М выходными каналами, который выполнен из четырех поляризационно-чувствительных расщепителей (два входных 1-1 и два выходных 1-2), пропускающих р и отражающих в ортогональном направлении s компоненту падающих на их диагональную грань световых пучков, шести элементов 1-3, вращающих на 90
o плоскость поляризации в отраженных от их линейнополяризованных световых пучках и состоящих, например, из соответствующим образом ориентированной четвертьволновой пластинки 1-3-1 и плоского интерференционного зеркала 12-3-2, пяти элементов 1-4, вращающих на 90
o плоскость поляризации проходящего линейнополяризованного света, например соответствующим образом ориентированная полуволновая пластинка, и четырех идентичных субблоков фокусировки 1-5 с M/2 входами и M/2 выходами, которые выполнены из M/2 объективов 1-5-1 с фокусными расстояниями F
м. Субблоки фокусировки установлены во входных и выходных оптических каналах субблока маршрутизации на фокусном расстоянии по ходу светового луча.
При показанной на фиг.2а компоновке элементов блока фокусировки и маршрутизации 1
м p-поляризованный световой пучок, приходящий, например, по входному оптическому каналу 1, падает на первую грань первого входного поляризационно-чувствительного расщепителя 1-1, проходит через диагональную грань и третью грань этого расщепителя, полуволновую пластинку 1-4 и первую грань первого выходного поляризованно-чувствительного расщепителя 1-2; отражается диагональной гранью этого расщепителя к его четвертой грани; проходя через чертвертьволновую пластинку 1-3-1, превращается в циркулярнополяризованный пучок; отражается элементом 1-3-2, вновь проходит в обратном направлении через четвертьволновую пластинку 1-3-1, превращаясь в линейнополяризованный пучок с ортогональным направлением поляризации; проходит через диагональную грань первого выходного поляризационно-чувствительного расщепителя 1-2 и установленную на его второй грани четвертьволновую пластинку 1-3-1, превращаясь в циркулярнополяризованный пучок; отражается элементом 1-3-2, вновь проходит через четвертьволновую пластинку, превращаясь в линейнополяризованный сигнал, отражается от диагональной грани поляризационно-чувствительного расщепителя и попадает через его третью грань, полуволновую пластинку 1-4 и выходной объектив 1-5 в выходной оптический канал 1 в виде р-проляризованного светового пучка.
Если на первую грань первого поляризационно-чувствительного расщепителя 1-1 из канала 1 падает s-поляризованный световой пучок, то он отражается диагональной гранью этого расщепителя, проходит через его четвертую грань и оптически связанную с этим выходом поляризационно-чувствительного расщепителя полуволновую пластинку 1-4, превращаясь в р-поляризованный световой пучок; проходит через первую грань второго входного поляризационно-чувствительного расщепителя 1-1, его диагональную грань, в прямом направлении через размещенную за третьей гранью этого поляризационно-чувствительного расщепителя четвертьволновую пластинку 1-3-1 и, отразившись от установленного за этой пластинкой отражающего элемента 1-3-2 и пройдя через четвертьволновую пластинку 1-3-1 в обратном направлении, превращается в s-поляризованный световой пучок, который, отразившись от диагональной грани второго входного поляризационно-чувствительного расщепителя 1-1, пройдя через его вторую грань, полуволновую пластинку 1-4, первую, диагональную и третью грани второго выходного поляризационно-чувствительного расщепителя 1-2, полуволновую пластинку 1-4 и выходной объектив 1-5 попадает в выходной оптический канал М в виде s-поляризованного светового пучка.
Из оптической схемы фиг.2а непосредственно следует, что прохождение через элементы субблока маршрутизации световых пучков входных оптических каналов 2,3,M/2 подобно каналу 1. Прохождение через элементы этого субблока р- и s-поляризованных световых пучков оптических каналов 1+M/2, 2+M/2,N, падающих на четвертую грань второго входного поляризационно-чувствительного расщепителя 1-1 вследствие симметрии оптической схемы аналогично прохождению световых пучков входных каналов 1,2,M/2: р-поляризованные пучки проходят в одноименные выходные каналы 1+M/2, 2+M/2,N, а s-поляризованные - соответственно в выходные каналы M/2,2,1.
Длины оптических путей S
p и S
s соответственно для р- и s-поляризованных сигналов при соединениях портов i
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8594.gif)
i (i 1,2,M, прямые связи) и i
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8594.gif)
M-i+1 (перекрестные связи) равны S
p 4nL
м + 2l
н + 4l
Q и S
s 4nL
м + 3l
н + 2l
Q, где L
м длина стороны поляризационно-чувствительных расщепителей, n их показатель преломления, l
Q и l
н длины оптических путей соответственно для четверть- и полуволновой пластинок. Поскольку l
н 2l
Q, то длина оптического пути S
p S
s.
Вариант построения предлагаемого коммутатора, когда для каскадов межсоединений Б
м типов М 2,4,N/2 используется общая фокусирующая оптическая система, состоящая только из двух фокусирующих блоков, между которыми размещены эти каскады межсоединений и оптически связанные с ними управляющие каскады. При таком варианте коммутатора фокусирующий блок состоит из N объективов с фокусными расстояниями, равными фокусному расстоянию F
N объективов субблока типа M=N. Фокусирующие блоки установлены относительно друг друга на фокусном расстоянии по ходу светового луча.
Вариант двухкоординатного многокаскадного оптоэлектронного коммутатора изображений в том случае, когда N=2
2r (r 1,2,3,) приведен на фиг.3. Такой объемный коммутатор можно рассматривать состоящим из каскадов х и у фокусировки и маршрутизации, каждый из которых содержит 2
r каскадов межсоединений одного типа М, выполненных по схеме фиг.2. Каскады х и у межсоединений развернуты относительно друг друга на 90
o вокруг горизонтальной оптической оси. В каждом из входящих в эти каскады блоков фокусировки и маршрутизации используются поляризационно-чувствительные расщепители 1-1, 1-2, имеющие форму прямоугольного параллелепипеда с ребрами L
м x 2L
м x L
м, плоские отражающие элементы 1-3-2, полу- (1-4) и четвертьволновые (1-3-1) пластинки размера L
м x 2L
м и субблоки фокусировки 1-5, выполненные в виде квадратных матриц сферических объективов. Каскады управления А
k выполнены в виде квадратных матриц модуляторов плоскости поляризации света.
Вариант предлагаемого двухкоординатного многокаскадного коммутатора (фиг.3) отличается тем, что в субблоках маршрутизации выходные поляризационно-чувствительные расщепители 1-2 развернуты относительно входных 1-1 на 90
o вокруг горизонтальной оптической оси.
Предлагаемый оптоэлектронный коммутатор двумерных изображений работает следующим образом. Предположим, что во входных оптических каналах 1,2,N формируются р-поляризованные изображения И
1, И
2,И
N, а во входных каналах N+1, N+2,2N формируются s-поляризованные изображения И
1+N, И
2+N,И
2N. Блоком управления БУ для каждого из входящих в коммутатор управляющих каскадов A
k(k= 1,2,K) вырабатываются комбинации сигналов управления модуляторами плоскости поляризации U
kU
k1, U
k2,U
kN), соответствующие требуемой картине соединений входных и выходных каналов. После завершения переходных процессов в управляемых модуляторах плоскости поляризации формируемые во входных каналах изображения передаются в выходные каналы 1,2,2N в соответствии с установившимися маршрутами соединений.
Возможные параметры предлагаемого оптоэлектронного коммутатора изображений могут быть оценены следующим образом. Число элементов в передаваемом изображении mxm (например, число бит, передаваемых по каналам параллельно в виде групповой информации) определяется размерами поляризационно-чувствительных расщепителей и угловой апертурой NA, примененной оптической системы. Из геометрии субблока маршрутизации (фиг.2) следует, что числовая апертура оптической системы NA в предположении, что L
м > l
н, l
Q, не может превышать величины NA
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8773.gif)
n/2
r+2, где n
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8776.gif)
1,5 показатель преломления поряризационно-чувствительных расщепителей.
Если в качестве источников излучения, формирующих световые картины на входах коммутатора, используются одноименные лазеры с гауссовым распределением интенсивности, то, как известно, в многокаскадных дифракционно-ограниченных оптических системах при оптимальном радиусе гауссова пучка R 0,65D/2 (где D 2
-0,5L
2 диаметр примененных в оптической системе объективов, L
2 ребро поляризационно-чувствительного расщепителя в каскаде межсоединений с наименьшим значением М=2) дифракционные световые потери не превысят нескольких процентов при концентрации энергии в формируемых выходных каналах световых пятнах (элементах изображения) более 95% При такой концентрации энергии практически исключаются взаимные помехи между соседними элементами в передаваемых изображениях и максимальная плотность элементов в изображениях
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/961.gif)
может быть оценена соотношением
max(n/3
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/955.gif)
2
r+1)
2, (1) где
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/955.gif)
длина волны оптического излучения.
В качестве примера рассмотрим двухкоординатный многокаскадный коммутатор размера 128х128 (N= 8x8, r=3, M=2,4,8). При использовании поляризационно-чувствительных расщепителей с L
2 1 см и источников излучения с
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/955.gif)
=0,9 мкм на основании (1) найдем для максимально возможного числа элементов в передаваемых изображениях (mxm)
max
maxL
22![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8776.gif)
10
5 при диаметре элементов изображения
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8776.gif)
30 мкм. Учитывая неизбежные аберрации оптической системы и требование простоты ее юстировки, а также возможности создания матриц GaAs вертикально излучающих лазеров и матриц фотоприемников, можно считать, что в практических разработках реально формировать, передавать по оптическим каналам и регистрировать изображения с числом дискретных элементов mxm
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8776.gif)
10
4 при шаге между ними
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8776.gif)
100 мкм.
Темп передачи информации по любой соединенной паре оптических каналов W (произведение пространственной и временной полосы частот) определяется как произведение числа элементов в передаваемом изображении и скорости передачи информации V бит/с (т.е. W=m
2V), достижимой при заданной вероятности потери информации. Предельное значение W ограничено причинами энергетического характера: доступным уровнем непрерывно генерируемой световой мощности Р, допустимым уровнем тепловыделения Q и пороговой чувствительностью фотоприемников Е
п. В отсутствии световых потерь W = QL
22/E
п. При Q 10 Вт/см
2, L
22= 1 см
2 и Е
п 1 фДж (порог надежного срабатывания фотоприемника при использовании в качестве источников излучения одномодовых лазеров с характерной для них пуассоновской статистикой фотонов) темп передачи информации может достигать величины W 10 Рбит/с. В реальных матрицах с большим числом элементов пороговая чувствительность фотоприемников не превышает Е
п![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8776.gif)
10 фДж и коэффициент полезного действия GaAs лазеров
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8776.gif)
10% Поэтому в случае использования матрицы лазеров с общей излучаемой мощностью P=
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
Q
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8776.gif)
1 Вт при тепловыделении в ней Q 10 Вт и тепловыделении в матрице фотоприемников Q 1 Вт возможен темп передачи информации W
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8776.gif)
0,1 Рбит/с, что более чем в 1000 раз превышает темп передачи в известных системах коммутации потоков информации. При этом в случае предлагаемого коммутатора размера 128х128 его суммарная (т.е. всех каналов) пиковая производительность может достигать величины W
сум![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8776.gif)
10 Рбит/с.
Сравнение величин W и W
сум, достижимых в предлагаемом коммутаторе и прототипе, показывает, что в прототипе вследствие виньетирования световых пучков (при прочих равных условиях) эти величины примерно в 10-50 раз меньше.
Формула изобретения
1. Многокаскадный оптоэлектронный коммутатор изображений с 2N, где N 2
r, r 1,2,3, входными оптическими каналами и с 2N выходными оптическими каналами, содержащий оптически связанные блок сведения р- и s-поляризованных входных изображений с оптическими входами 1,2,N для р- и N + 1, N + 2, 2N для s-поляризованных изображений, являющимися входными портами коммутатора, и N оптическими выходами, K идентичных управляемых каскадов, где К log N + 1 в случае блокируемого и K 2 log N + 1 в случае настраивоемо-неблокируемого коммутатора, выполненных на основе пространственно-временных модуляторов света с N индивидуально управляемыми переключателями плоскости поляризации света, причем входы первого каскада управления оптически связаны с выходами блока сведения входных изображений, К 1 размещенных между ними каскадов фокусировки и межсоединений с топологией перекрестных связей r log N типов с N оптическими входами и N оптическими выходами, причем каждый из каскадов типа М 2,4, N/2, N состоит из оптически связанных четырех субблоков фокусировки, поляризационно-чувствительного расщепителя, пропускающего р- и отражающего в ортогональном направлении s-компоненту падающих на их диагональную грань световых пучков, первая грань которого через первый субблок фокусировки связана с N входными оптическими каналами каскада маршрутизации, двух четвертьволновых пластинок и двух отражающих элементов, блок разведения р- и s-поляризованных выходных изображений с N оптическими входами, связанными с оптическими выходами последнего К-го управляемого каскада, и 2N оптическими выходами 1,2, N для р- и N + 1, N + 2, 2N для s-поляризованных изображений, являющимися выходными портами коммутатора, и блок управления, выходы которого подключены к индивидуально управляемым переключателям управляемых каскадов, отличающийся тем, что каскады фокусировки и маршрутизации типа М выполнены в виде N/M идентичных блоков фокусировки и маршрутизации с М оптическими входами и М оптическими выходами, в каждый из этих блоков введены второй входной, первый и второй выходные поляризационно-чувствительные расщепители, пять элементов, вращающих на 90
o плоскость поляризации проходящего через них линейно поляризованного света, четыре четвертьволновые пластинки и четыре отражающих элемента, все входящие в блок отражающие элементы выполнены в виде плоских зеркал и каждый из субблоков фокусировки состоит из М/2 идентичных объективов с фокусным расстоянием F
M, первая грань первого входного и четвертая грань второго входного поляризационно-чувствительных расщепителей оптически связаны через первый и второй субблоки фокусировки соответственно с входными каналами 1, 2, М/2 и 1 + М/2, 2 + М/2, М блока фокусировки и маршрутизации, вторая грань первого и третья грань второго входных поляризационно-чувствительных расщепителей, вторые и четвертые грани первого и второго выходных поляризационно-чувствительных расщепителей оптически связаны через четвертьволновые пластинки соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым отражающими элементами, четвертая грань первого входного и первая грань второго входного, третья грань первого входного и первая грань первого выходного, вторая грань первого входного и первая грань второго выходного поляризационно-чувствительных расщепителей оптически связаны между собой соответственно через первый, второй и третий элементы, вращающие на 90
o плоскость поляризации проходящего линейно поляризованного света, третьи грани первого и второго выходных поляризационно-чувствительных расщепителей через четвертый и пятый элементы, вращающие на 90
o плоскость поляризации проходящего линейно поляризованного света, третий и четвертый субблоки объективов оптически связаны соответственно с выходными каналами 1, 2, М/2 и 1 + М/2, 2 + М/2, М блока фокусировки и маршрутизации, первый и третий, второй и четвертый субблоки фокусировки установлены относительно друг друга на фокусном расстоянии F
M по ходу светового луча.
2. Коммутатор по п. 1 для N 2
2r, отличающийся тем, что каскады фокусировки и маршрутизации выполнены в виде развернутых на 90
o вокруг горизонтальной оси каскадов х и y фокусировки и маршрутизации, в которых поляризационно-чувствительные расщепители выполнены в виде прямоугольных параллелепипедов с квадратными основаниями размера L
M x L
M и первой, второй, третьей и четвертой гранями размера L
M x 2L
M, отражающие элементы, четвертьволновые пластинки и элементы, вращающие на 90
o плоскость поляризации проходящего через них линейно поляризованного света, имеют размеры L
M x 2L
M и субблоки фокусировки выполнены в виде квадратных матриц объективов.
3. Коммутатор по п. 2, отличающийся тем, что входящие в блоки фокусировки и маршрутизации выходные поляризационно чувствительные расщепители развернуты на 90
o вокруг горизонтальной оси относительно входных поляризационно чувствительных расщепителей, причем отсутствуют второй, третий, четвертый и пятый элементы, вращающие на 90
o плоскость поляризации линейно поляризованного света.
4. Коммутатор по пп. 1 3, отличающийся тем, что каскады фокусировки и маршрутизации типа М 2, 4 N/2 и оптически связанные с ними управляемые каскады объединены в группу каскадов с общей оптической системой, выполненной в виде двух блоков из N объективов в каждом блоке с фокусным расстоянием, равным фокусному расстоянию F
N объективов субблоков фокусировки типа N, которые оптически связаны с входами и выходами этой группы каскадов и установлены относительно друг друга на фокусном расстоянии по ходу светового луча.
РИСУНКИ
Рисунок 1,
Рисунок 2,
Рисунок 3