RU2022328C1

RU2022328C1 - Optical multiplier

Info

Publication number: RU2022328C1
Authority: RU
Inventors: С.В. Соколов
Priority date: 1992-06-03
Filing date: 1992-06-03
Publication date: 1994-10-30

Abstract

FIELD: special-purpose computer engineering. SUBSTANCE: multiplication of two optical codes is implemented by means of optical adder with purely optical control in the form of sequential addition of shifted multiplicand codes when purely optical method is used for controlling addition (according to multiplicand code) and code shifting. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к специализированной вычислительной технике и может быть использовано при разработке оптических вычислительных машин. The invention relates to specialized computing and can be used in the development of optical computers.

Известны оптические умножители, позволяющие осуществлять перемножение оптических кодовых сигналов. Наиболее близким по техническому исполнению к предложенному устройству является остаточный умножитель на базе сумматора, выполненного на волноводных переключателях, содержащий оптические разветвители, волноводные переключатели и электронные схемы управления коммутацией. Known optical multipliers, allowing the multiplication of optical code signals. The closest in technical execution to the proposed device is a residual multiplier based on an adder made on waveguide switches, containing optical splitters, waveguide switches and electronic switching control circuits.

Недостатками умножителей являются низкое быстродействие, обусловленное использованием электронных схем управления переключением; сложность использования, обусловленная необходимостью дополнительного предварительного преобразования сомножителей в систему остаточных классов. The disadvantages of the multipliers are low speed due to the use of electronic switching control circuits; the complexity of use, due to the need for additional preliminary conversion of the factors into a system of residual classes.

Изобретение направлено на решение задачи реализации операции умножения стандартных двоичных оптических кодов с быстродействием, близким к потенциально возможному для чисто оптических переключающих устройств. Подобная задача возникает при разработке оптических вычислительных машин с чисто оптическим управлением, обеспечивающим потенциально возможное быстродействие при вычислениях. The invention is aimed at solving the problem of implementing the operation of multiplying standard binary optical codes with a speed close to the potential for purely optical switching devices. A similar problem arises in the development of optical computers with purely optical control, providing a potentially possible speed in computing.

Сущность изобретения состоит в том, что вход множимого является входом входного оптического разветвителя, содержащего группу ответвлений, выходы которых подключены к входам первой группы оптических усилителей, выходы которых оптически связаны с входами соседних ответвлений входного разветвителя и с информационными входами волноводного переключателя, управляющий вход которого через оптический усилитель связан с выходом объединенных волокон различной длины, входы которых являются входами множителя, а выходы переключателя подключены к входам первого слагаемого оптического сумматора, содержащего N ячеек (разрядов) суммирования, причем оба входа ячейки суммирования, последовательное соединение которых образует данный сумматор, объединены первым ответвлением, разветвляющимся далее на два ответвления, выходы которых подключены к входам двух оптических бистабильных элементов (ОБЭ) первой группы, выход первого из которых подключен к входу ответвления, оптически связанного по выходу с выходом сигнала переноса данной ячейки, подключенного, в свою очередь, к входу переноса ячейки старшего разряда, а входы обоих ОБЭ первой группы оптически связаны с входами ответвлений для передачи отраженных оптических сигналов, объединенных по выходу в ответвление, объединенное по выходу с ответвлением, вход которого является входом переноса сигнала из ячейки младшего разряда, в ответвление, разветвляющееся далее на два ответвления, выходы которых подключены к входам двух ОБЭ второй группы, выход первого из которых подключен к входу ответвления, объединенного по выходу с ответвлением, выход которого является выходом переноса в старший разряд, а входы обоих ОБЭ оптически связаны с входами ответвлений для передачи отраженных оптических сигналов, объединенных по выходу в ответвление, выход которого является выходом данной ячейки (разряда) сумматора, а выходы оптического сумматора подключены к входам оптических усилителей второй группы, выходы которых подключены к входам второго слагаемого оптического сумматора и к выходам устройства. The essence of the invention lies in the fact that the input of the multiplicable is the input of the input optical splitter containing a group of branches, the outputs of which are connected to the inputs of the first group of optical amplifiers, the outputs of which are optically connected to the inputs of adjacent branches of the input splitter and to the information inputs of the waveguide switch, the control input of which is through an optical amplifier is connected to the output of combined fibers of various lengths, the inputs of which are inputs of the multiplier, and the outputs of the switch are connected to the inputs of the first term of the optical adder containing N summation cells (bits), both inputs of the summation cell, the series connection of which forms this adder, are combined by the first branch, branching further into two branches, the outputs of which are connected to the inputs of two optical bistable elements (RBE) the first group, the output of the first of which is connected to the input of the branch, optically coupled by the output to the output of the transfer signal of this cell, connected, in turn, to the transfer input and the cells of the senior discharge, and the inputs of both RBEs of the first group are optically connected to the inputs of the branches for transmitting reflected optical signals, combined at the output to the branch, combined at the output with the branch, the input of which is the input of transferring the signal from the cell of the lower category, to the branch branching further on two branches, the outputs of which are connected to the inputs of two RBEs of the second group, the output of the first of which is connected to the input of the branch, combined at the output with the branch, the output of which is the output transfer to the senior discharge, and the inputs of both RBEs are optically connected to the inputs of the branches for transmitting reflected optical signals combined at the output to the branch, the output of which is the output of this cell (discharge) of the adder, and the outputs of the optical adder are connected to the inputs of the optical amplifiers of the second group, the outputs which are connected to the inputs of the second term of the optical adder and to the outputs of the device.

На фиг. 1 приведена функциональная схема оптического умножителя; фиг. 2 - функциональная схема разряда двоичного оптического сумматора. In FIG. 1 shows a functional diagram of an optical multiplier; FIG. 2 is a functional diagram of a discharge of a binary optical adder.

Оптический умножитель содержит входной оптический разветвитель 1, состоящий из N ответвлений 1₁-1_N, первую группу из N-1 оптических усилителей 2₁-2_N-1, волноводный переключатель 3, оптический усилитель 4, оптический преобразователь 5 параллельного кода в последовательный (ОППП), первую группу ответвлений 6₁-6_N, оптический сумматор 7, вторую группу ответвлений 8₁-8_N, вторую группу оптических усилителей 9₁-9_N, кольцевой оптический разветвитель 10 из N ответвлений 10₁-10_N.The optical multiplier contains an input optical splitter 1, consisting of N branches 1 ₁ -1 _N , the first group of N-1 optical amplifiers 2 ₁ -2 _N-1 , a waveguide switch 3, an optical amplifier 4, an optical converter 5 parallel to serial ( OPP), the first group of branches 6 ₁ -6 _N , the optical adder 7, the second group of branches 8 ₁ -8 _N , the second group of optical amplifiers 9 ₁ -9 _N , the ring optical splitter 10 of N branches 10 ₁ -10 _N.

Входы ответвлений 1₁-1_N входного разветвителя 1 и ответвлений 5₁-5_k ОППП 5 являются входами устройства соответственно для М- и К-разрядного кодов сомножителей (N≥ M+K). Входы ответвлений 1₁-1_N-1 оптически связаны с входами оптических усилителей 2₁-2_N-1, выход i-го усилителя 2_i оптически связан с выходом ответвления 1_i1 и через ответвление 1_i2, объединенное по выходу с ответвлением 1_i+1, - с входом усилителя 2_i+1. Выходы ответвлений 1₁₁, 1₂₁,...,1_N через волноводный переключатель 3, управляющий вход которого через оптический усилитель 4 оптически связан с выходом ОППП 5 (объединяющим выходы всех его ответвлений 5₁-5_k), подключены к входам ответвлений 6₁-6_N соответственно. Выходы ответвлений 6₁-6_N подключены к входам 1-N разрядов одного из слагаемых оптического сумматора 7, выходы которого подключены с помощью ответвлений 8₁-8_N к входам оптических усилителей 9₁-9_N. Выходы оптических усилителей 9₁-9_N через ответвления 10₁-10_N, ответвляющиеся от волокон 8₁-8_N, подключены к входам 1-N-го разрядов другого слагаемого оптического сумматора 7, а также оптически связаны с выходами данного устройства. Коэффициенты усиления усилителей 2, 9 выбираются из условия компенсации потерь оптического сигнала при разветвлении (в 2 раза) и в результате затухания при прохождении через оптические элементы данного устройства. Волноводный переключатель 3 выполняется из оптического материала с нелинейным оптическим эффектом - при подаче на управляющий вход переключателя импульса с заданной интенсивностью показатель преломления среды, в которой распространяется информационный световой поток, меняется на заданную величину. ОППП 5 представляет собой группу из К объединенных оптических волокон различной длины, разница длин которых обеспечивает последовательное прохождение на выход ответвления 5 сначала оптического сигнала с входа ответвления 5₁, затем 5₂ и т.д.The inputs of the branches 1 ₁ -1 _{N of the} input splitter 1 and the branches 5 ₁ -5 _{k of the} OSS 5 are the device inputs for the M- and K-bit codes of the factors (N≥ M + K), respectively. The inputs of the branches 1 ₁ -1 _{N-1 are} optically connected to the inputs of the optical amplifiers 2 ₁ -2 _N-1 , the output of the i-th amplifier 2 _{i is} optically connected to the output of the branch 1 _i1 and through the branch 1 _i2 , combined at the output with the branch 1 _{i +1} , - with the input of the amplifier 2 _{i + 1} . The outputs of the branches 1 ₁₁ , 1 ₂₁ , ..., 1 _N through the waveguide switch 3, the control input of which through the optical amplifier 4 is optically connected to the output of the OPPP 5 (combining the outputs of all its branches 5 ₁ -5 _k ), connected to the inputs of the branches 6 ₁ -6 _N respectively. The outputs of the branches 6 ₁ -6 _{N are} connected to the inputs of 1-N bits of one of the terms of the optical adder 7, the outputs of which are connected using the branches 8 ₁ -8 _N to the inputs of the optical amplifiers 9 ₁ -9 _N. The outputs of the optical amplifiers 9 ₁ -9 _N through the branches 10 ₁ -10 _N , branching from the fibers 8 ₁ -8 _N , are connected to the inputs of the 1-N-th bits of the other component of the optical adder 7, and are also optically connected to the outputs of this device. The amplification factors of amplifiers 2, 9 are selected from the condition of compensating for the loss of the optical signal during branching (by 2 times) and as a result of attenuation when passing through the optical elements of this device. The waveguide switch 3 is made of optical material with a nonlinear optical effect — when a pulse switch with a given intensity is applied to the control input, the refractive index of the medium in which the information light flux propagates changes by a predetermined value. OPPP 5 is a group of K combined optical fibers of various lengths, the difference of the lengths of which ensures a sequential passage to the output of branch 5, first an optical signal from the input of branch 5 ₁ , then 5 ₂ , etc.

Оптический сумматор 7 позволяет осуществлять сложение двоичных оптических кодов известной разрядности. В основу его построения положены следующие принципы: кодирование слагаемых двоичное: "0" и "1" соответствуют отсутствию или наличию оптического сигнала заданной интенсивности; слагаемые поступают на вход сумматора в параллельном коде; разрядность сумматора определяется числом одинаковых ячеек (разрядов) суммирования, устройство которых поясняется фиг. 2. The optical adder 7 allows the addition of binary optical codes of known capacity. Its construction is based on the following principles: binary coding of the terms: “0” and “1” correspond to the absence or presence of an optical signal of a given intensity; terms are input to the adder in parallel code; the capacity of the adder is determined by the number of identical cells (bits) of summation, the device of which is illustrated in FIG. 2.

Ячейка оптического сумматора содержит четыре ОБЭ 11₁-11₄, группу неуправляемых направленных ответвителей 12₁-12₉ и три входа: Вх.1, Вх.2 для соответствующих разрядов кодов обоих слагаемых, Вх.П - для сигнала переноса из младшего разряда. ОБЭ может быть выполнен, например, в виде трансфазора или какого-либо другого бистабильного элемента, имеющего два устойчивых состояния, в которых наблюдается или полное пропускание входного оптического сигнала (при интенсивности, большей порога срабатывания) или его отражение. Оптические входы Вх.1, Вх.2 объединены в ответвление 12₁, разветвляющееся на два ответвления - 12₂, выход которого подключен к входу ОБЭ 11₁ и 12₃, выход которого подключен к входу ОБЭ 11₂. Выход ОБЭ 11₁ подключен к входу ответвления 12₇, выход которого является для данной ячейки выходом переноса единицы в следующий (старший) разряд сумматора Вых.П (при возникновении на обоих Вх. 1,2 единичных сигналов). Входы ОБЭ 11₁, 11₂ оптически связаны с входами ответвлений 12₄, 12₅ соответственно. Ответвления 12₄, 12₅ предназначены для передачи отраженных оптических сигналов от ОБЭ и объединены по выходу в ответвление 12₆. Ответвление 12₆ объединено далее по выходу в ответвление 12₈ с ответвлением, вход которого является Вх.П данного разряда сумматора. Ответвление 12₈ разветвляется по выходу на два ответвления, выходы которых подключены к входам ОБЭ 11₃, 11₄. Выход ОБЭ 11₃ подключен к входу ответвления 12₉, объединенного по выходу с ответвлением 12₇. Входы ОБЭ 11₃, 11₄ оптически связаны с входами ответвлений, предназначенных для передачи отраженных от ОБЭ оптических сигналов и объединенных по выходу в ответвление, выход которого является выходом данного разряда (ячейки) сумматора. Для исключения дополнительного рассеивания отраженного от ОБЭ светового потока за счет попадания в ответвления, передающие прямой (входной) оптический сигнал, место контактного соединения таких ответвлений выполняется полупрозрачным, что характерно для большинства видов соединений волноводов и легко обеспечивается технологически.The optical adder cell contains four RBEs 11 ₁ -11 ₄ , a group of uncontrolled directional couplers 12 ₁ -12 _9, and three inputs: Vh.1, Vkh.2 for the corresponding bits of the codes of both terms, Vkh.P - for the transfer signal from the least significant bit. RBE can be performed, for example, in the form of a transformer or some other bistable element having two stable states in which either a complete transmission of the input optical signal is observed (at an intensity higher than the response threshold) or its reflection. Optical inputs Bx.1, Bx.2 are combined into a branch 12 ₁ branching into two branches - 12 ₂ , the output of which is connected to the input of the RBE 11 ₁ and 12 ₃ , the output of which is connected to the input of the RBE 11 ₂ . The output of the RBE 11 _{1 is} connected to the input of the branch 12 ₇ , the output of which for this cell is the output of transferring the unit to the next (senior) bit of the adder Out.P (if there are single signals on both In. 1.2). The inputs of the RBE 11 ₁ , 11 _{2 are} optically coupled to the inputs of the branches 12 ₄ , 12 _5, respectively. Branches 12 ₄ , 12 ₅ are designed to transmit reflected optical signals from RBEs and are combined at the output to branch 12 ₆ . Branch 12 _{6 is} combined further downstream to branch 12 ₈ with a branch whose input is Bx.P of this discharge of the adder. Branch 12 ₈ branches at the output into two branches, the outputs of which are connected to the inputs of the RBE 11 ₃ , 11 ₄ . The output of the RBE 11 _{3 is} connected to the input of the branch 12 ₉ , combined at the output with the branch 12 ₇ . The inputs of the RBE 11 ₃ , 11 _{4 are} optically connected to the inputs of the branches designed to transmit optical signals reflected from the RBE and combined at the output to the branch, the output of which is the output of this discharge (cell) of the adder. To exclude additional scattering of the light flux reflected from the RBE due to getting into the branches transmitting a direct (input) optical signal, the contact junction of such branches is translucent, which is typical for most types of waveguide connections and is easily ensured technologically.

ОБЭ 11₁, 11₂ и ответвления 12₁-12₇ являются, по существу, первой ступенью ячейки сумматора, предназначенной для суммирования соответствующих одноименных разрядов обоих слагаемых, остальные элементы схемы - второй ступенью, предназначенной для суммирования с сигналом переноса из младшего разряда.RBE 11 ₁ , 11 ₂ and branches 12 ₁ -12 ₇ are essentially the first stage of the adder cell, designed to sum the corresponding bits of the same name of the two terms, the remaining elements of the circuit are the second stage, designed to sum with the transfer signal from the least significant bit.

Последовательное включение N рассмотренных ячеек образует N-разрядный параллельный оптический сумматор. The sequential inclusion of N considered cells forms an N-bit parallel optical adder.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

М-разрядный параллельный двоичный код множимого поступает на входы ответвлений 1₁-1_М (младший разряд на вход ответвления 1₁) и далее на входы усилителей 2₁-2_М. С выходов оптических усилителей 2_i оптические сигналы поступают на информационный вход переключателя 3 и одновременно по оптическому ответвлению 1_i2 на вход соседнего ответвления 1_i+1 - тем самым осуществляется сдвиг входного кода на один разряд влево. К-разрядный параллельный код множителя поступает на входы ответвлений 5₁-5_k ОППП 5. Ответвления 5₁-5_k выполняются различной длины, в результате чего на выход ОППП 5 поступает сначала оптический импульс с входа ответвления 5₁, затем 5₂ и т. д. - на вход усилителя 4 поступает последовательный двоичный код множителя. С выхода усилителя 4 усиленные кодовые импульсы поступают на управляющий вход переключателя 3 - наличие "1" в кодовой комбинации множителя обеспечивает прохождение кода множимого через переключатель 3, "0" - запрещает. В первый момент времени на вход переключателя 3 поступает исходный код множимого, через время Δ t, определяемое временем прохождения светового потока по волокну 1_i2, - код множимого, сдвинутый на один разряд, через время 2Δ t - на два разряда и т.д. Соответствующие значениям разрядов кода множимого сигналы, поступающие с выхода усилителя 4 на управляющий вход переключателя 3, определяют факт прохождения (или его запрета) сдвинутых кодов множимого на вход сумматора 7. Синхронизация поступления кодов с выходов усилителей 2_i и 4 обеспечивается за счет равенства длин волокон 1_i и 5₁(5), а также за счет равенства разности длин волокон 5_k, 5_k-1 длине волокна 1_i2. С выхода переключателя 3 сдвинутые коды множимого поступают на входы сумматора 7, с выходов которого коды текущих (промежуточных) сумм этих кодов поступают по ответвлениям 8₁-8_N через усилители 9₁-9_N на выходы умножителя и через ответвления 10₁-10_N вновь на входы сумматора (входы второго слагаемого). Таким образом осуществляется последовательное суммирование кодов множимого, сдвинутых в соответствии со значениями разрядов кодов множителя, - по окончании формирования последовательного кода множителя (т. е. по окончании формирования сигналов на выходе усилителя 4) на выходах сумматора 7 и выходах устройства формируется двоичный код искомого произведения.The M-bit parallel binary code of the multiplicand goes to the inputs of the branches 1 ₁ -1 _M (the least significant bit to the input of the branches 1 ₁ ) and then to the inputs of the amplifiers 2 ₁ -2 _M. From the outputs of the optical amplifiers 2 _{i, the} optical signals are fed to the information input of the switch 3 and at the same time via the optical branch 1 _i2 to the input of the neighboring branch 1 _{i + 1} - thereby shifting the input code by one bit to the left. A k-bit parallel code of the multiplier is fed to the inputs of the branches 5 ₁ -5 _{k of the} OTPP 5. The branches 5 ₁ -5 _k are of various lengths, as a result of which the optical pulse from the input of the branches 5 ₁ , then 5 ₂ and t d. - at the input of amplifier 4 receives a serial binary code of the multiplier. From the output of amplifier 4, amplified code pulses are fed to the control input of switch 3 — the presence of “1” in the code combination of the multiplier ensures the passage of the code of the multiplier through switch 3, and “0” prohibits it. At the first moment of time, the input of switch 3 receives the source code of the multiplicand, after time Δ t, determined by the time of passage of the light flux through the fiber 1 _i2 , - the code of the multiplicate, shifted by one digit, after 2Δ t - by two digits, etc. The signals corresponding to the digits of the code of the multiplicable signal coming from the output of the amplifier 4 to the control input of the switch 3 determine the passage (or its prohibition) of the shifted codes of the multiplicative to the input of the adder 7. The codes from the outputs of the amplifiers 2 _i and 4 are synchronized due to the equality of fiber lengths 1 _i and 5 ₁ (5), and also due to the equality of the difference in fiber lengths 5 _k , 5 _k-1 to the fiber length 1 _i2 . From the output of switch 3, the shifted codes of the multiplicand are fed to the inputs of the adder 7, from the outputs of which the codes of the current (intermediate) sums of these codes are supplied via branches 8 ₁ -8 _N through amplifiers 9 ₁ -9 _N to the outputs of the multiplier and through branches 10 ₁ -10 _N again to the inputs of the adder (inputs of the second term). Thus, sequential summation of the codes of the multiplier shifted in accordance with the values of the bits of the codes of the multiplier is carried out - at the end of the formation of the serial code of the multiplier (i.e., at the end of the formation of the signals at the output of the amplifier 4), the binary code of the desired product is formed at the outputs of the adder 7 and the outputs of the device .

Оптический сумматор (фиг. 2) работает следующим образом. The optical adder (Fig. 2) works as follows.

Одноименные разряды двух слагаемых, параллельные коды которых поданы на входы сумматора, поступают на оба входа (Вх.1, Вх.2) соответствующего разряда (ячейки) сумматора. Световые потоки, интенсивности которых несут информацию о соответствующем разряде слагаемых, суммируются в ответвлении 12₁, разделяясь в последующем на два в ответвлениях 12₂, 12₃ и поступая на входы ОБЭ 11₁ и 11₂, соответственно. Так как уровень (порог) срабатывания ОБЭ принят за единицу, то в данной схеме на выходах ОБЭ 11₁, 11₂ формируется выходной поток только в одном случае, когда на Вх.1, Вх.2 одновременно поступают сигналы единичной интенсивности. В случае появления остальных комбинаций суммируемых разрядов ("0,0"; "0,1"; "1,0") интенсивности входных потоков ОБЭ 11₁, 11₂ меньше пороговой, что ведет только к полному их отражению. Отраженные потоки поступают далее по ответвлениям 12₄, 12₅, суммируясь в ответвлении 12₆. Таким образом, при суммировании разрядов "1+1" на выходе ОБЭ 11₁ формируется единичный оптический сигнал, выступающий как сигнал переноса разряда при суммировании и поступающий по ответвлению 12₇ на Вых. П и далее в следующий старший разряд сумматора (единичный сигнал, формирующийся при этом на выходе ОБЭ 11₂, не поступает никуда - просто поглощается внешней средой).The same category bits of two terms, the parallel codes of which are fed to the inputs of the adder, are supplied to both inputs (Bx.1, Bx.2) of the corresponding bit (cell) of the adder. Luminous fluxes, the intensities of which carry information about the corresponding discharge of terms, are summed up in branch 12 ₁ , subsequently divided into two in branches 12 ₂ , 12 ₃ and fed to the inputs of the RBE 11 ₁ and 11 ₂ , respectively. Since the level (threshold) of the RBE operation is taken as unity, in this circuit, the output stream is formed at the outputs of the RBE 11 ₁ , 11 ₂ only in one case, when signals of unit intensity simultaneously arrive at Vx.1, Vx.2. In the case of the appearance of the remaining combinations of cumulative discharges ("0,0";"0,1";"1,0"), the intensities of the input flows of the RBE 11 ₁ , 11 _{2 are} less than the threshold, which leads only to their complete reflection. Reflected flows proceed further along branches 12 ₄ , 12 ₅ , summing up in branch 12 ₆ . Thus, when summing the "1 + 1" discharges, a single optical signal is formed at the output of the RBE 11 ₁ , which acts as a discharge transfer signal during summation and arrives at branch 12 ₇ at the Output. P and further to the next senior discharge of the adder (a single signal, which is formed at the same time at the output of the RBE 11 ₂ , does not enter anywhere - it is simply absorbed by the external environment).

При суммировании разрядов остальных комбинаций сигнал переноса не образуется, а в ответвлении 12₆ формируется оптический сигнал, равный соответствующей сумме разрядов (0+0= 0,1+0= 1, 0+1=1). Этот сигнал поступает далее в ответвление 12₈, где суммируется с сигналом переноса, поступившим на Вх.П данной ячейки с Вых.П предыдущего младшего разряда сумматора. Световой поток, сформированный в ответвлении 12₈, поступает, разделяясь на два, на входы ОБЭ 11₃, 11₄, составляющие вторую степень ячейки сумматора.When summing the digits of the remaining combinations, a transfer signal is not formed, and in the branch 12 _{6 an} optical signal is formed equal to the corresponding sum of the digits (0 + 0 = 0.1 + 0 = 1, 0 + 1 = 1). This signal is further supplied to a branch on August _12, wherein summed with the carry signal received on Vh.P given cell with the preceding Vyh.P Jr. adder discharge. The luminous flux formed in the branch 12 ₈ enters, divided into two, at the inputs of the RBE 11 ₃ , 11 ₄ , which make up the second degree of the adder cell.

Работа и принцип формирования суммы оптических сигналов второй ступени суммирования аналогичны изложенным, при этом на выходе ячейки сумматора "Вых. " формируется окончательный результат суммирования ("0" или "1"), и в случае поступления в ответвление 12₈ двух единичных сигналов на выходе ОБЭ 11₃ образуется сигнал переноса, поступающий по ответвлению 12₉ на Вых.П.The operation and the principle of forming the sum of the optical signals of the second stage of summation are similar to those described, while the final summation result ("0" or "1") is generated at the output of the “Adv.” Adder cell, and if 12 ₈ two single signals are output to the branch RBE 11 ₃ a transfer signal is generated, which is supplied via branch 12 ₉ to Output.P.

Основными преимуществами рассмотренного оптического умножителя по сравнению с существующими являются его простота и чисто оптическое исполнение, не требующее дополнительного применения схем электронного регулирования, снижающих быстродействие устройства и повышающих сложность его конструктивного исполнения. The main advantages of the considered optical multiplier compared to the existing ones are its simplicity and purely optical design, which does not require additional application of electronic control circuits that reduce the speed of the device and increase the complexity of its design.

Claims

An optical multiplier comprising an optical splitter and a waveguide switch, characterized in that it comprises optical amplifiers, an optical adder and an optical parallel-to-serial converter, the input of the multiplier being connected to the input of an optical splitter containing a group of couplers whose outputs, except the last, are connected to the inputs of the optical amplifiers of the first group, the outputs of which are optically connected to the inputs of the subsequent branches of the input splitter, the outputs of the optical amplifiers of the first group and the last branch of the optical splitter are connected to the information inputs of the waveguide switch, to the control input of which the output of the optical parallel-to-serial converter is optically connected through the optical amplifier, the input of which is connected to the input of the multiplier of the multiplier, the outputs of the waveguide switch are connected to the inputs of the first term of the optical the adder, the outputs of which are connected to the inputs of the optical amplifiers of the second group, the outputs of which connected to the inputs of the second term of the optical adder and to the outputs of the multiplier, while the parallel-to-serial optical converter contains a group of optical fibers of different lengths, the inputs of which are connected to the input of the converter, and the outputs are combined and connected to the output of the converter.