RU1795439C - Equipment for commutation of optical binary images - Google Patents
Equipment for commutation of optical binary imagesInfo
- Publication number
- RU1795439C RU1795439C SU894769006A SU4769006A RU1795439C RU 1795439 C RU1795439 C RU 1795439C SU 894769006 A SU894769006 A SU 894769006A SU 4769006 A SU4769006 A SU 4769006A RU 1795439 C RU1795439 C RU 1795439C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- input
- parallel optical
- output
- parallel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в различных оптоэлект- ронных вычислительных системах обработки оптической информации, дл перекоммутации двумерных массивов, записанных на оптических информационных картинах. Введение в устройство мультипликатора световых потоков с одного входа на М выходов, дополнительных оптоэлект- ронных затворов и D-защелок картинного типа позволило расширить функциональные возможности (повысить быстродействие ) предлагаемого устройства. 4 ил.The invention relates to the field of automation and computer engineering and can be used in various optoelectronic computer systems for processing optical information for reconnecting two-dimensional arrays recorded in optical information pictures. The introduction of light fluxes from a single input to M outputs, additional optoelectronic shutters and picture-type D-latches into the device made it possible to expand the functionality (increase the speed) of the proposed device. 4 ill.
Description
с/ Сs / s
Изобретение относитс к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в различных оптоэлект- ронных вычислительных системах обработ ки оптической информации, дл перекоммутации двумерных массивов, записанных на оптических информационных картинах.The invention relates to the field of automation and computer technology and can be used in various optoelectronic computer systems for processing optical information for switching over two-dimensional arrays recorded in optical information pictures.
. Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей (повышение быстродействи ) за счет возможности за такт логической обработки выполн ть перекоммутэцию входных переменных .. The aim of the invention is to expand the functionality (increase speed) due to the ability to perform a commutation of input variables due to the logic processing.
На фиг. 1 представлена структурна схема устройства; на фиг. 2 и 3 - примеры реализации блоков временных задержек; на фиг. 4 - пример функционировани устройства с использованием 2-х картинных операндов с размером рабочей апертуры 4x4.In FIG. 1 is a structural diagram of a device; in FIG. 2 and 3 are examples of the implementation of time delay blocks; in FIG. 4 is an example of the operation of the device using 2 picture operands with a working aperture size of 4x4.
Устройство содержит (фиг. 1) с первого 1i по Н-й 1н оптические входы подачи коммутируемых направлений, соединенные соответственно с первыми оптическими входами блоков временных задержек, причем параллельный оптический выход а- го блока временных задержек, где ,...,.... Н-1 соединен со вторым параллельным оптическим входом (а+1)-го блока временных задержек, второй параллельный оптический вход первого 2i блока временных задержек соединен с оптическим выходом светоизлу- чател 3 посредством коллиматора 4, параллельный оптический выход Н-го блока 2Н временных задержек соединен с параллельным оптическим входом первого светоделител 5i, первый параллельный оптический выход b-го светоделител , где ,..., M-1, М - число выходных коммутируемых направлений , соединен с параллельным оптическим входом (Ь+1)-го светоделител ,The device comprises (Fig. 1) from the first 1i through the Nth 1n optical inputs of the supply of switched directions connected respectively to the first optical inputs of the time delay blocks, and the parallel optical output of the same block of time delays, where, ..., .. .. H-1 is connected to the second parallel optical input of the (a + 1) -th block of time delays, the second parallel optical input of the first 2i block of time delays is connected to the optical output of the light emitter 3 by means of a collimator 4, the parallel optical output of the H-th block 2H time delays connected to the parallel optical input of the first beam splitter 5i, the first parallel optical output of the b-th beam splitter, where, ..., M-1, M is the number of output switched directions, connected to the parallel optical input of the (b + 1) -th beam splitter ,
VIVI
ОABOUT
елate
4 OJ Ю4 OJ Yu
второй параллельный оптический выход с- го светоделител , где ,...,. М, соединен с параллельным оптическим входом 7С устройства , параллельный оптический выход с- го оптоэлектронного затвора 6с соединен с параллельным оптическим входом с-й D-за- щелки 8С картионного типа, параллельный оптический выход которой соединен с оптическим выходом 9с, а вход сброса D-защелок - соединен с выходом элемента НЕ 10, вход которой соединен с анодом светоизлучате- л 3, катод которого соединен с шиной нулевого потенциала устройства.the second parallel optical output of its beam splitter, where, ...,. M, connected to the parallel optical input 7C of the device, the parallel optical output of this optoelectronic shutter 6c is connected to the parallel optical input of the 7th D-latch 8C of the carton type, the parallel optical output of which is connected to the optical output 9c, and the reset input D - latch - connected to the output of the element HE 10, the input of which is connected to the anode of the light emitter 3, the cathode of which is connected to the bus of the zero potential of the device.
БВЗ содержит (фиг. 2) оптически управл емый транспарант 11, управл ющий параллельный оптический вход которого соединен с соответствующим параллельным оптическим входом информационного операнда 1а, вл ющегос первым параллельным оптическим входом данного БВЗ, второй параллельный оптический вход которого соединен с сигнальным оптическим, входом транспаранта 11, сигнальный параллельный оптический выход которого соединен с параллельным оптическим входом светоделител 12 (СД), первый параллельный оптический выход которого соединен с оптическим входом первого анализатора 12, второй параллельный оптический выход СД 12 соединен с оптическим входом второго анализатора 14, плоскость пол ризации которого перпендикул рна плоскости пол ризации первого анализатора 13, оптический выход второго анализатора 14 соединен с оптическим входом вращател плоскости пол ризации светового потока, оптический выход которого посредством первого отражател соединен с оптическим входом волоконно-оптического жгута 15 (ВОЖ), длина которого выбрана в соответствии с пор дковым номером данного ВВЗ, оптический выход ВОЖ 15 посредством второго отражател соединен с первым оптическим входом светообъединител 16 (СО), второй оптический вход которого соединен с оптическим выходом первого анализатора 13, а оптический выход СО 16 соединен с параллельным оптическим выходом данного БВЗ,The BVZ contains (Fig. 2) an optically controlled transparency 11, the controlling parallel optical input of which is connected to the corresponding parallel optical input of the information operand 1a, which is the first parallel optical input of this BVZ, the second parallel optical input of which is connected to the optical signal input of the transparency 11, the signal parallel optical output of which is connected to the parallel optical input of the beam splitter 12 (LED), the first parallel optical output of which is connected to optical input of the first analyzer 12, the second parallel optical output of LED 12 is connected to the optical input of the second analyzer 14, the plane of polarization of which is perpendicular to the plane of polarization of the first analyzer 13, the optical output of the second analyzer 14 is connected to the optical input of the rotator of the plane of polarization of the light flux, optical the output of which, through the first reflector, is connected to the optical input of the fiber optic bundle 15 (VOZh), the length of which is selected in accordance with the serial number of this VVZ, the optical output of VOZh 15 is connected via a second reflector to the first optical input of the light combiner 16 (CO), the second optical input of which is connected to the optical output of the first analyzer 13, and the optical output of CO 16 is connected to a parallel optical output of this BVZ,
Схема другого варианта БВЗ (фиг. 3) содержит совокупность дискретных чеек, кажда из которых содержит первый 17 и второй 18 БИСПИН-фотоприемники, первый 19 и второй 20 фотодиоды, первый 21 и второй 22 светодиоды, омические выводы БИСПИН-фотоприемников соединены с шиной питани чейки, причем совокупность выводов питани всех чеек образуют шину питани БВЗ, электроды подложек БИСПИН-фотоприемников соединены соответственно с анодами первого 19 и второго 20The circuit of another BVZ option (Fig. 3) contains a set of discrete cells, each of which contains the first 17 and second 18 BISPIN photodetectors, the first 19 and second 20 photodiodes, the first 21 and second 22 LEDs, the ohmic terminals of the BISPIN photodetectors connected to the power bus cells; moreover, the set of power leads of all cells form the power supply bus of the BVZ, the electrodes of the substrates of the BISPIN photodetectors are connected respectively to the anodes of the first 19 and second 20
фотодиодов, катоды которых соединены с шиной нулевого потенциала, запирающие электроды БИСПИН-фотоприемников 17 и 18 соединены соответственно с анодамиphotodiodes, the cathodes of which are connected to the zero potential bus, the locking electrodes of the BISPIN photodetectors 17 and 18 are connected respectively to the anodes
первого 21 и второго 22 светодиодов, катоды которых через первый и второй резисторы соединены с шиной нулевого потенциала, электрод подложки и запирающий электрод второго БИСПИН-фотоприемника 18 соединены посредством конденсатора совокупность оптических входов вторых 18 БИСПИН-фотоприемников образуют первый параллельный оптический вход 1а БВЗ; второй параллельный оптический вход которого образует совокупность оптических входов первых 19 фотодиодов, а параллельный оптический выход данного ВВЗ образует совокупность оптических выходов вторых светодиодов 22, в каждойthe first 21 and second 22 LEDs, the cathodes of which are connected through the first and second resistors to the zero potential bus, the substrate electrode and the locking electrode of the second BISPIN photodetector 18 are connected by a capacitor; the set of optical inputs of the second 18 BISPIN photodetectors form the first parallel optical input 1V of the BVZ; the second parallel optical input of which forms the totality of the optical inputs of the first 19 photodiodes, and the parallel optical output of this VVZ forms the totality of the optical outputs of the second LEDs 22, in each
чейке оптический выход первого светодиода 21 соединен с оптическим входом второго фотодиода 20 и первого БИСПИН-фотоприемника 17, оптический выход второго светодиода соединен с оптическим входом первого БИСПИН-прибора 17, емкость конденсаторов всех чеек равны и соответствуют пор дковому номеру данного БВЗ.the optical output of the first LED 21 is connected to the optical input of the second photodiode 20 and the first BISPIN photodetector 17, the optical output of the second LED is connected to the optical input of the first BISPIN device 17, the capacitance of all cells is equal and correspond to the serial number of this BVZ.
Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.
При выставленных значени х информационных операндов 1а() после подачи сигнала запуск производитс сброс состо ний всех D-защелок 8с (), на второйWhen the values of the information operands 1a () are set, after the signal is supplied, the start of the reset of all D-latches 8c () is performed, on the second
параллельный оптический вход первого БВЗ проецируетс параллельный световой поток, запускающий первый БВЗ, на выходе которого поочередно с временной задержкой п проецируютс изображени Xi и Хьa parallel optical input of the first BVZ is projected a parallel light flux, which starts the first BVZ, at the output of which images Xi and Xb are projected alternately with a time delay n
т.е. инверсное изображение задерживаетс на врем , равное TI .Данные изображени служат дл запуска второго БВЗ, т.к. на его второй параллельный оптический вход подаютс соответствующие сформированныеthose. the inverse image is delayed by a time equal to TI. These images serve to start the second BVZ, because correspondingly formed to its second parallel optical input
изображени . Следовательно, на выходе второго БВЗ 22 последовательно проецируютс изображени Xi Х2, Xi X2. Xi Ха, Xi Х2. на выходе последнего БВЗ 2„ последовательно формируютс значени всех 2 минтермов изображений Xi Хг ... XH,Xi Х2 ...Хн ( Ti), X.1 Х2...ХН ( Т2 ), ...,XiX2...XH( гн),..., Xi Ха.-.Хн ( т + Т2 + ... + гн). Эти изображени проецируютс посредством светоделителей 6с на оптических входах ОЭВ 6i-6M.images. Therefore, images Xi X2, Xi X2 are projected sequentially at the output of the second BVZ 22. Xi Xa, Xi X2. at the output of the last BVZ 2 „, the values of all 2 minterm images Xi Xi ... XH, Xi X2 ... Xn (Ti), X.1 X2 ... XN (T2), ..., XiX2 ... XH (gn), ..., Xi Xa .-. Xn (t + T2 + ... + gn). These images are projected by a beam splitter 6c at the optical inputs of the EIA 6i-6M.
Подбира последовательность управл ющих сигналов на каждом из управл ющих входов 7i-7M ОЗЭ в соответствующие моменты времени т, т2 . ..., тн ,ri + г2 , ...,Selection of a sequence of control signals at each of the control inputs 7i-7M of the OZE at the corresponding time instants m, m2. ..., t, ri + r2, ...,
71+ Т2 + ... + Тн - 1 +ТН ВОЗМОЖНО ДОстичь перекоммутации любого из входных операндов Ха путем дизъюнкций определенного набора минтермов. Например, при (фиг. 4) чтобы скоммутировать изображение Xi, следует пропустить через соответствующий ОЭЗ минтермы Xi X2 + Xi Хг и т.д. БВЗ (фиг. 2, фиг. 3) работает следующим образом.71+ T2 + ... + Tn - 1 + TN POSSIBLE Reach the commutation of any of the input operands of Xa by disjunctions of a certain set of minterms. For example, with (Fig. 4), to commute the image of Xi, you must pass through the corresponding SEZ minterms Xi X2 + Xi Xg, etc. BVZ (Fig. 2, Fig. 3) works as follows.
При выставленном значении текущего операнда Ха на первом параллельном оптическом входе БВЗ подачей изображени , формируемого предыдущим БВЗт - БВЗа-1 достигаетс запуск а-го БВЗ. Изображение f(Xi,..., Xa-i) перемножаетс с операндом Хд по логическому И, на оптическом выходе данного БВЗ последовательно во времени с временной задержкой проецируютс изображени :When the value of the current operand Xa is set at the first parallel optical input of the BVZ, by feeding the image formed by the previous BVZt - BVZa-1, the start of the nth BVZ is achieved. The image f (Xi, ..., Xa-i) is multiplied with the operand Xd by a logical AND, on the optical output of this BVZ, images are projected sequentially in time with a time delay:
f(Xl,....Xa-l)Xa И f(Xl.....Xa-l)Xa. гдеf (Xl, .... Xa-l) Xa And f (Xl ..... Xa-l) Xa. Where
f(Xi,...,Xa-i) - часть произвольного минтер- ма, полученного путем логического перемножени значений пр мых и инверсных изображений Xi,...,Xa-i. Выполнение данной операции по схеме на фиг. 2 достигаетс за счет разделени светового потока с транспаранта 11 и выбором взаимоперпендикул рных плоскостей пол ризации.первого 13 и второго 14 анализаторов,на выходе которых формируютс требуемые изображени . В одном из каналов, например , втом, где изображение Ха с инверсией, ставитс ВОЖ 15, длина которого выбираетс с учетом обеспечени требуемой задержки та, т.е. в каждом БВЗ формируетс сво временна задержка с целью того, чтобы избежать возможности пересечени (сли ни ) формируемых значений минтермов. Следует отметить, что дл работы БВЗ по схеме фиг. 2 запуск первого БВЗ-должен осуществл тьс соответственно пол ризованным светом (направление пол ризации такое же, как и на выходе), что достигаетс подбором линзы с соответствующим образом пол ризованным выходным световым потоком. Аналогично работает БВЗ: на дискретных чейках с применением БИСПИН- фотоприемников. .При выставленном значении текущего операнда на первом оптическом входе БУВЗ второй светодиод 22 формирует оптический сигнал, который производит к уменьшению сопротивлени первого БИСПИН-фотоприемника 17 до такого значени , при котором первый светодиод 21 начинает излучать, облуча одновременно второй фотодиод 20 и оптическую апертуру первого БИСПИН-фотоприемника 17. Посу- ти первые БИСПИН-фотоприемник 17, фотодиод 19 и светодиод 21 представл ют собой оптический RS-триггер на уровне чейки, оптическа апертура БИСПИН-фотоприемника есть S-вход, а оптическа апертура фотодиода вл етс R-входом. При подаче оптического сигнала на оптический вход первого фотодиода 19 светодиод 5 21 сбрасываетс , следовательно, неосвещенным становитс второй фотодиод 20 и на оптическом выходе второго светодиода 22 возникает короткий импульс, величина которого пропорциональна времени зар даf (Xi, ..., Xa-i) is a part of an arbitrary minterm obtained by logically multiplying the values of direct and inverse images Xi, ..., Xa-i. Performing this operation according to the circuit of FIG. 2 is achieved by separating the luminous flux from the banner 11 and selecting mutually perpendicular planes of polarization. The first 13 and second 14 analyzers, at the output of which the required images are formed. In one of the channels, for example, in the case where the image X is inverted, a VOZ 15 is set, the length of which is selected taking into account the required delay, i.e. in each BVZ, a time delay is generated in order to avoid the possibility of crossing (merging) the generated minterm values. It should be noted that for the operation of the BVZ according to the circuit of FIG. 2, the start of the first BVZ-should be carried out by accordingly polarized light (the direction of polarization is the same as at the output), which is achieved by selecting a lens with a correspondingly polarized output light flux. Similarly, the BVZ works: on discrete cells using BISPIN photodetectors. .When the current operand value is set at the first optical input of the BUVZ, the second LED 22 generates an optical signal that reduces the resistance of the first BISPIN photodetector 17 to a value at which the first LED 21 begins to emit, simultaneously irradiating the second photodiode 20 and the optical aperture of the first BISPIN photodetector 17. The first BISPIN photodetector 17, photo diode 19 and LED 21 are the optical RS-trigger at the cell level, the optical aperture of the BISPIN photodetector is S-input e, and the optical aperture of the photodiode is an R input. When an optical signal is applied to the optical input of the first photodiode 19, the LED 5 21 is reset, therefore, the second photodiode 20 becomes unlit, and a short pulse arises at the optical output of the second LED 22, the magnitude of which is proportional to the charge time
0 конденсатора 23. Емкости конденсаторов по чейкам дл каждого БВЗ подобраны так. чтобы обеспечить свое врем задержки (аналоги с выбором длины ВОЖ 15 на фиг. 2) таким образом, на выходе второго свето5 диода 22 последовательно формируютс сигналы соответствующие значени м сначала пр мого сигнала Ха. затем с временной задержкой та инверсного сигнала Хэ.0 of the capacitor 23. The capacitances of the capacitors in the cells for each BVZ are selected as follows. in order to ensure its delay time (analogs with the choice of the VOZ length 15 in Fig. 2) in this way, signals corresponding to the values of the first direct signal Xa are sequentially generated at the output of the second LED 5 of the diode 22. then with a time delay of the inverse signal He.
Пример формировани во времени изо0 бражений возможных минтермов раскрыт на фиг. 4 () дл апертуры 4x4. Управл ющие сигналы подобраны дл перекоммутации изображений с первого оптического входа на второй оптический вы5 ход. и наоборот, со второго оптического входа на первый оптический выход. Наличие св зи входа запуск со входами сброс D-за- щелок 8С с инвертированием обеспечивает динамический режим работы устройства. ВAn example of time formation of possible minterm images is disclosed in FIG. 4 () for a 4x4 aperture. The control signals are selected for switching the images from the first optical input to the second optical output. and vice versa, from the second optical input to the first optical output. The connection of the start input to the inputs reset the D-latch 8C with inversion provides a dynamic mode of operation of the device. AT
0 этом случае необходима периодичность сигналов на входе пуск с периодом Т Ъ 0 in this case, the frequency of the signals at the start input with a period T b
i 1i 1
Докажем, что поставленна цель до- с стигнута. За вленное устройство обладает расширенными функциональными возможност ми , т.к. нар ду с самой общей перекоммутацией оптических картин с Н оптических входов на М оптических выходовLet us prove that the set goal has been achieved. The claimed device has advanced functionality, because along with the most common switching of optical patterns from H optical inputs to M optical outputs
Q на каждом из данных выходов нар ду со значени ми Xi,...XM могут быть получены любые другие изображени , вл ющиес значени ми логических функций данных операндов. Например, легко получить на опс тических выходах значени инверсных изо- бражений, что достигаетс выбором соответствующей последовательности управл ющих сигналов на управл емых входах ОЭЗ. При этом достигаетс Q on each of these outputs, along with the values Xi, ... XM, can be obtained any other images that are the values of the logical functions of these operands. For example, it is easy to obtain the values of inverse images at optical outputs, which is achieved by choosing the appropriate sequence of control signals at the controlled inputs of the SEZ. This achieves
Q значительна простота управлени , т.к. выбор направлени коммутации задаетс лишь кодовой комбинацией на управл ющих входах ОЭЗ, а измен ть комбинации управл ющих сигналов легко. РасширениеQ significant ease of management, because the choice of the direction of switching is determined only by a code combination on the control inputs of the SEZ, and it is easy to change the combinations of control signals. Expansion
с функциональных возможностей возможно достичь за счет того, что имеетс возможность вместо ОЭЗ использовать оптический блок, выполн ющий функцию логическое И, например, оптически управл емый транспарант, блок из дискретных элементов , выполненных на фотоматериалах с использованием БИСПИН-фотоприемников. В этом случае в качестве управл ющих сигналов 7С следует задавать матрицы управл ющих сигналов из 0 и 1. Комбинации таких сигналов по отдельным част м оптической Functionality can be achieved due to the fact that instead of the SEZ it is possible to use an optical unit that performs a logical AND function, for example, an optically controlled transparency, a unit of discrete elements made on photographic materials using BISPIN photodetectors. In this case, the control signal matrices from 0 and 1 should be specified as control signals 7C. Combinations of such signals in separate parts of the optical
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894769006A RU1795439C (en) | 1989-11-04 | 1989-11-04 | Equipment for commutation of optical binary images |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894769006A RU1795439C (en) | 1989-11-04 | 1989-11-04 | Equipment for commutation of optical binary images |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1795439C true RU1795439C (en) | 1993-02-15 |
Family
ID=21484587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894769006A RU1795439C (en) | 1989-11-04 | 1989-11-04 | Equipment for commutation of optical binary images |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1795439C (en) |
-
1989
- 1989-11-04 RU SU894769006A patent/RU1795439C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Григорьев В.Р., Колобашкин С.М. Реализаци алгоритма сборки вектора на специали- зированномэлектрооптическом коммутаторе. Автометри . 1989, N: 3, с. 68-74. Авторское свидетельство СССР № 1711140, кл, G 06 Е 1 /00, 1989. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4809204A (en) | Optical digital matrix multiplication apparatus | |
RU1795439C (en) | Equipment for commutation of optical binary images | |
JPS61179424A (en) | Parallel optical operator | |
EP0508117B1 (en) | Optical switching device and method of driving the same | |
US4621191A (en) | Self-scanning type photoelectric conversion element drive device responsive to different detected light intensities for focus detection | |
SU1476503A1 (en) | Optoelectronic unit for logical data processor | |
SU1711201A1 (en) | Image logical processing unit | |
EP0282227A1 (en) | Signal switching processor | |
SU1654847A1 (en) | Image conversion device | |
SU1705845A1 (en) | Device for selection of image equidensite | |
SU1499399A1 (en) | Light beam scanning device | |
SU1668984A1 (en) | Device for logical image processing | |
SU754351A1 (en) | Optical logic device | |
SU1658181A1 (en) | Logic image processor | |
SU1619291A1 (en) | Device for processing images | |
CN112952533B (en) | Preparation device and working method of hybrid multiplexing single photon source | |
RU1833899C (en) | Optical signals summer | |
SU1674363A1 (en) | Device for parallel recording, storage and transposition of images | |
SU1527670A1 (en) | Method of recording image | |
SU1462410A1 (en) | Device for displaying information | |
JP2528686B2 (en) | Optical pulse separation circuit and optical pulse multiplexing circuit | |
SU1264374A1 (en) | Optronic image conversion device | |
JP2613405B2 (en) | Two-dimensional optical time switch device | |
SU1226434A2 (en) | Device for reading pictures in computer | |
SU1553995A1 (en) | Optoelectronic device for logic processing of information |