АНАЛОГОВІ І ЦИФРОВІ ІНФОРМАЦІЙНІ СИСТЕМИ ОПТИЧНОГО ДІАПАЗОНУ

Abstract

У сучасному світі оптичні технології відіграють важливу роль у забезпеченні високошвидкісного передавання, обробки і зберігання інформації. Оптичні аналого-цифрові (АЦП) і цифро-аналогові (ЦАП) перетворювачі відіграють центральну роль у гібридних системах, де необхідно поєднувати безперервні аналогові сигнали з цифровим представленням інформації. Замість традиційного електронного підходу, оптичні АЦП/ЦАП використовують світлові хвилі для перетворення сигналів, що значно підвищує швидкодію і знижує втрати енергії. Нелінійні оптичні ефекти дозволяють реалізувати пристрої, здатні реагувати на зміну інтенсивності сигналу, змінювати свою поведінку в реальному часі та виконувати функції логіки, обчислень і фільтрації. Одним з найбільш поширених ефектів є ефект Керра, при якому показник заломлення середовища змінюється пропорційно до інтенсивності світла. Аналогові оптичні системи, що створені на фотонних кристалах і нелінійних ефектах, демонструють разючу швидкодію та здатність до обробки сигналів у реальному часі. Водночас цифрові системи забезпечують точність, масштабованість і стійкість до завад, що є критично важливим для складних обчислювальних завдань, телекомунікацій і систем штучного інтелекту. Дослідження з використанням глибокого навчання для проєктування оптичних пристроїв свідчать про новий рівень адаптивності та автоматизації в оптичній інженерії. Перспективи впровадження таких систем охоплюють не лише науку та промисловість, а й повсякденне життя: автономні транспортні засоби, медична діагностика, розумні міста, віртуальна реальність.