RU2408051C1 - Optoelectronic dephasing apparatus - Google Patents

Optoelectronic dephasing apparatus Download PDF

Info

Publication number
RU2408051C1
RU2408051C1 RU2009112100/08A RU2009112100A RU2408051C1 RU 2408051 C1 RU2408051 C1 RU 2408051C1 RU 2009112100/08 A RU2009112100/08 A RU 2009112100/08A RU 2009112100 A RU2009112100 A RU 2009112100A RU 2408051 C1 RU2408051 C1 RU 2408051C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical
inputs
outputs
output
integrator
Prior art date
Application number
RU2009112100/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009112100A (en
Inventor
Виктор Михайлович Курейчик (RU)
Виктор Михайлович Курейчик
Владимир Викторович Курейчик (RU)
Владимир Викторович Курейчик
Михаил Александрович Аллес (RU)
Михаил Александрович Аллес
Сергей Михайлович Ковалев (RU)
Сергей Михайлович Ковалев
Сергей Викторович Соколов (RU)
Сергей Викторович Соколов
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ЮФУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ЮФУ) filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ЮФУ)
Priority to RU2009112100/08A priority Critical patent/RU2408051C1/en
Publication of RU2009112100A publication Critical patent/RU2009112100A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2408051C1 publication Critical patent/RU2408051C1/en

Links

Landscapes

  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: device has two series-arranged Fourier transformation systems and an operational spatial filter, which form an optical indefinite integrator, a coherent radiation source, whose output is connected through a linear transparency filter to inputs of corresponding optical Y-splitters, whose second outputs are connected to corresponding inputs of the optical indefinite integrator, and first outputs of the optical Y-splitters are connected through series-connected optical indefinite integrator and second linear transparency filter to the input of an optical phase modulator, whose output is connected through an optical n-output splitter to first inputs of optical Y-couplers, outputs of the optical indefinite integrator are connected to second inputs of optical Y-couplers, whose outputs are connected through series-connected photodetectors and null indicators to inputs of an encoding device, whose outputs are the output of the device.
EFFECT: high computational efficiency of the dephasing process.
1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации, построенных на основе непрерывной (нечеткой) логики.The present invention relates to computer technology and can be used in optical information processing devices built on the basis of continuous (fuzzy) logic.

Известен дефаззификатор, построенный на основе микропроцессора и содержащий шифраторы, компараторы мультиплексоры, оперативную память, устройство ввода-вывода [Мелихов А.Н. Проектирование микропроцессорных средств обработки нечеткой информации / А.Н.Мелихов, В.Д.Баронец. - Ростов-на-Дону: Издательство Ростовского университета, 1990. - 128 с.].Known defuzzifier, built on the basis of a microprocessor and containing encoders, comparators multiplexers, RAM, input / output device [Melikhov AN Design of microprocessor means for processing fuzzy information / A.N. Melikhov, V.D. Baronets. - Rostov-on-Don: Publishing house of the Rostov University, 1990. - 128 p.].

Существенные признаки аналога, общие с заявляемым устройством, следующие: шифратор, компараторы.The essential features of an analogue common with the claimed device are as follows: encoder, comparators.

Недостатками вышеописанного дефаззификатора являются высокая сложность и низкое быстродействие.The disadvantages of the above defuzzifier are high complexity and low speed.

Известен дефаззификатор на основе устройства формирования нечеткого управляющего воздействия [Пат. RU 2110826 С1, МПК 6 G05B 13/02. Способ формирования нечеткого управляющего воздействия, устройство для его реализации, способ управления и система для ее реализации / Хадзиме Нисидай, Нобутомо Матсунага. - №5011569/09; заявл. 10.07.1990, фиг.4], содержащий компараторы, функциональные цепи, генератор функции, цепь минимума, цепь максимума, цепь центра гравитации, цепи генерации маркировочного напряжения, цепь генерации произвольно выбранного напряжения, переключающие блоки кода функции, блок фиксации кода правила.Known defuzzifier based on the device for the formation of fuzzy control action [Pat. RU 2110826 C1, IPC 6 G05B 13/02. A method of forming a fuzzy control action, a device for its implementation, a control method and a system for its implementation / Hajime Nishidai, Nobutomo Matsunaga. - No. 5011569/09; declared July 10, 1990, Fig. 4], containing comparators, functional circuits, a function generator, a minimum circuit, a maximum circuit, a center of gravity circuit, a marking voltage generation circuit, an arbitrary voltage generation circuit, switching function code blocks, a rule code fixing block.

Существенные признаки аналога, общие с заявляемым устройством, следующие: компараторы.The essential features of an analogue common with the claimed device are as follows: comparators.

Недостатками вышеописанного дефаззификатора являются высокая сложность и низкое быстродействие.The disadvantages of the above defuzzifier are high complexity and low speed.

Известно оптическое вычислительное устройство - оптический интегратор, выполняющий функцию неопределенного интегрирования, реализованный в виде Фурье-интегратора, описанного в [Акаев А.А. Оптические методы обработки информации / А.А.Акаев, С.А.Майоров. - М.: Высшая школа, 1988. - 236 с., страница 168, рис.6.2], принятый за прототип. Прототип содержит источник когерентного плоского светового потока, две последовательно расположенные системы преобразования Фурье, устройства ввода информации, пространственный операционный фильтр и детектор выходных данных.Known optical computing device is an optical integrator that performs the function of indefinite integration, implemented in the form of a Fourier integrator described in [Akayev A.A. Optical methods of information processing / A.A. Akayev, S.A. Mayorov. - M .: Higher school, 1988. - 236 p., Page 168, Fig.6.2], adopted as a prototype. The prototype contains a source of coherent flat luminous flux, two sequentially arranged Fourier transform systems, information input devices, a spatial operational filter, and an output data detector.

Существенные признаки прототипа, общие с заявляемым изобретением, следующие: источник когерентного излучения, две последовательно расположенные системы преобразования Фурье и пространственный операционный фильтр.The essential features of the prototype, common with the claimed invention, are as follows: a coherent radiation source, two sequentially located Fourier transform systems and a spatial operational filter.

Недостатками вышеописанного прототипа является невозможность вычисления четкого значения выходной лингвистической переменной (или номера на заранее определенной шкале выходной лингвистической переменной) после процедуры агрегирования всех термов этой лингвистической переменной в результате нечетко-логического вывода.The disadvantages of the above prototype is the inability to calculate a clear value of the output linguistic variable (or numbers on a predetermined scale of the output linguistic variable) after the procedure for aggregating all terms of this linguistic variable as a result of fuzzy-logical inference.

Задачей изобретения является повышение вычислительной производительности процесса дефаззификации до 105-106 операций в секунду при одновременном упрощении конструкции и состава дефаззификатора.The objective of the invention is to increase the computational productivity of the defazzification process to 10 5 -10 6 operations per second while simplifying the design and composition of the defuzzifier.

Технический результат достигается тем, что в него введены первый линейный оптический транспарант, группа оптических Y-разветвителей, оптический определенный интегратор, второй линейный оптический транспарант, оптический фазовый модулятор, оптический n-выходной разветвитель, группа оптических Y-объединителей, группа фотоприемников, группа нуль-индикаторов, шифратор, выход источника когерентного излучения подключен ко входу первого линейного оптического транспаранта, выходы которого подключены ко входам соответствующих оптических Y-разветвителей, вторые выходы оптических Y-разветвителей подключены к соответствующим входам оптического неопределенного интегратора, а первые выходы оптических Y-разветвителей подключены к соответствующим входам оптического определенного интегратора, выход которого подключен ко входу второго линейного оптического транспаранта, выход которого подключен ко входу оптического фазового модулятора, выход которого подключен ко входу оптического n-выходного разветвителя, выходы которого подключены к первым входам соответствующих оптических Y-объединителей, а выходы оптического неопределенного интегратора подключены ко вторым входам соответствующих оптических Y-объединителей, выходы которых подключены ко входам соответствующих фотоприемников, выходы которых подключены ко входам соответствующих нуль-индикаторов, а выходы нуль-индикаторов подключены к соответствующим входам шифратора, выходы которого являются выходом оптоэлектронного дефаззификатора.The technical result is achieved by introducing the first linear optical transparency, a group of optical Y-couplers, an optical specific integrator, a second linear optical transparency, an optical phase modulator, an optical n-output coupler, a group of optical Y-combiners, a group of photodetectors, a group of zero -indicators, encoder, the output of the coherent radiation source is connected to the input of the first linear optical transparency, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding optical Y-p couplers, the second outputs of the optical Y-couplers are connected to the corresponding inputs of the optical indefinite integrator, and the first outputs of the optical Y-couplers are connected to the corresponding inputs of the optical specific integrator, the output of which is connected to the input of the second linear optical transparency, the output of which is connected to the input of the optical phase modulator, the output of which is connected to the input of the optical n-output splitter, the outputs of which are connected to the first inputs of the corresponding optical x Y-combiners, and the outputs of the optical indefinite integrator are connected to the second inputs of the corresponding optical Y-combiners, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding photodetectors, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding null indicators, and the outputs of the null indicators are connected to the corresponding inputs of the encoder, the outputs which are the output of the optoelectronic defuzzifier.

Для достижения технического результата в оптоэлектронный дефаззификатор, содержащий две последовательно расположенные системы преобразования Фурье и пространственный операционный фильтр, образующие оптический неопределенный интегратор, источник когерентного излучения, дополнительно введены первый линейный оптический транспарант, группа оптических Y-разветвителей, оптический определенный интегратор, второй линейный оптический транспарант, оптический фазовый модулятор, оптический n-выходной разветвитель, группа оптических Y-объединителей, группа фотоприемников, группа нуль-индикаторов, шифратор, выход источника когерентного излучения подключен ко входу первого линейного оптического транспаранта, выходы которого подключены ко входам соответствующих оптических Y-разветвителей, вторые выходы оптических Y-разветвителей подключены к соответствующим входам оптического неопределенного интегратора, а первые выходы оптических Y-разветвителей подключены к соответствующим входам оптического определенного интегратора, выход которого подключен ко входу второго линейного оптического транспаранта, выход которого подключен ко входу оптического фазового модулятора, выход которого подключен ко входу оптического n-выходного разветвителя, выходы которого подключены к первым входам соответствующих оптических Y-объединителей, а выходы оптического неопределенного интегратора подключены ко вторым входам соответствующих оптических Y-объединителей, выходы которых подключены ко входам соответствующих фотоприемников; выходы которых подключены ко входам соответствующих нуль-индикаторов, а выходы нуль-индикаторов подключены к соответствующим входам шифратора, выходы которого являются выходом оптоэлектронного дефаззификатора.To achieve a technical result, a first linear optical transparency, a group of optical Y-couplers, an optical specific integrator, and a second linear optical transparency are additionally introduced into an optoelectronic defuzzifier containing two sequentially located Fourier transform systems and a spatial operational filter that form an optical indefinite integrator, a coherent radiation source. , optical phase modulator, optical n-output splitter, a group of optical Y-ob carriers, a group of photodetectors, a group of null indicators, an encoder, the output of a coherent radiation source is connected to the input of the first linear optical transparency, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding optical Y-couplers, the second outputs of the optical Y-couplers are connected to the corresponding inputs of the optical indefinite integrator, and the first outputs of the optical Y-couplers are connected to the corresponding inputs of the optical specific integrator, the output of which is connected to the input of the second line optical transparency, the output of which is connected to the input of the optical phase modulator, the output of which is connected to the input of the optical n-output splitter, the outputs of which are connected to the first inputs of the corresponding optical Y-combiners, and the outputs of the optical indefinite integrator are connected to the second inputs of the corresponding optical Y-combiners the outputs of which are connected to the inputs of the respective photodetectors; the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding null indicators, and the outputs of the null indicators are connected to the corresponding inputs of the encoder, the outputs of which are the output of the optoelectronic defuzzifier.

Оптоэлектронный дефаззификатор - устройство, предназначенное для вычисления четкого значения выходной лингвистической переменной (или номера на заранее определенной шкале выходной лингвистической переменной) после процедуры агрегирования всех термов этой лингвистической переменной в результате нечетко-логического вывода. Вычисление четкого значения (номера) выходной лингвистической переменной оптоэлектронный дефаззификатор выполняет по методу медианы, значение yout которой определяется из интегрального уравнения:Optoelectronic defuzzifier - a device designed to calculate a clear value of the output linguistic variable (or number on a predetermined scale of the output linguistic variable) after the procedure for aggregating all terms of this linguistic variable as a result of a fuzzy-logical conclusion. Calculation clear value (number) of the linguistic output variable optoelectronic defazzifikator performs the method the median value y out which is determined from the integral equation:

Figure 00000001
Figure 00000001

где yout - искомое четкое значение выходной лингвистической переменной (точка, в которой площадь поверхности, ограниченной осью y и функцией µ(уΣ), делится пополам; yout∈[у1, у2]);where y out is the desired clear value of the output linguistic variable (the point at which the surface area bounded by the y axis and the function µ (y Σ ) is halved; y out ∈ [y 1 , y 2 ]);

у1, у2 - соответственно наименьшее и наибольшее значения аргумента функции µ(уΣ) из области ее определения;y 1 , y 2 - respectively, the smallest and largest values of the argument of the function µ (y Σ ) from the domain of its definition;

µ(уΣ) - результирующая после процедуры агрегирования функция принадлежности выходной лингвистической переменной у.µ (y Σ ) is the resulting membership function of the output linguistic variable y.

Функциональная схема оптоэлектронного дефаззификатора показана на чертеже.Functional diagram of the optoelectronic defuzzifier shown in the drawing.

Оптоэлектронный дефаззификатор содержит:Optoelectronic defazzifier contains:

- 1 - источник плоского когерентного излучения (ИКИ) с амплитудой 2n усл(овных) ед(иниц);- 1 - a source of plane coherent radiation (IKI) with an amplitude of 2n conventional (unit) units (units);

- 2 - линейный оптический транспарант (ЛОТ) с функцией пропускания, пропорциональной функции принадлежности µ(уΣ);- 2 - linear optical transparency (LOT) with a transmission function proportional to the membership function µ (at Σ );

- 31, 32, …, 3n - n оптических Y-разветвителей;- 3 1 , 3 2 , ..., 3 n - n optical Y-splitters;

- 4 - оптический интегратор, выполняющий функцию определенного интегрирования, который может быть реализован в виде оптического n-входного объединителя или фокусирующей линзы (далее - оптический определенный интегратор (ООН));- 4 - an optical integrator that performs the function of a specific integration, which can be implemented in the form of an optical n-input combiner or a focusing lens (hereinafter referred to as the optical specific integrator (UN));

- 5 - линейный оптический транспарант (ЛОТ) с функцией пропускания, равной 1/2;- 5 - linear optical transparency (LOT) with a transmission function equal to 1/2;

- 6 - оптический фазовый модулятор (ОФМ), обеспечивающий постоянный сдвиг фазы оптического потока на π;- 6 - optical phase modulator (OFM), providing a constant phase shift of the optical stream by π;

- 7 - оптический n-выходной разветвитель;- 7 - optical n-output splitter;

- 8 - оптический интегратор, выполняющий функцию неопределенного интегрирования, который может быть реализован в виде Фурье-интегратора, описанного в [Акаев А.А. Оптические методы обработки информации / А.А.Акаев, С.А.Майоров. - М.: Высшая школа, 1988. - 236 с., страница 168, рис.6.1] (далее - оптический неопределенный интегратор (НОИ));- 8 - an optical integrator that performs the function of indefinite integration, which can be implemented in the form of a Fourier integrator described in [Akaev A.A. Optical methods of information processing / A.A. Akayev, S.A. Mayorov. - M .: Higher school, 1988. - 236 p., Page 168, Fig. 6.1] (hereinafter referred to as the optical indefinite integrator (NII));

- 91, 92, …, 9n - n оптических Y-объединителей;- 9 1 , 9 2 , ..., 9 n - n optical Y-combiners;

- 101, 102, …, 10n - n фотоприемников (ФП);- 10 1 , 10 2 , ..., 10 n - n photodetectors (FP);

- 111, 112, …, 11n - n компараторов, работающих в режиме нуль-индикаторов, которые могут быть выполнены, например, аналогично описанному в [Щерба А. Программируемые аналоговые ИС Anadigm: применение конфигурируемых аналоговых модулей в составе программы AnadigmDesigner2 / А.Щерба // Компоненты и технологии. - 2007. - №12. - С.13, рис.6.] (далее - нуль-индикаторы (НИ));- 11 1 , 11 2 , ..., 11 n - n comparators operating in the null indicator mode, which can be performed, for example, as described in [Scherba A. Anadigm Programmable Analog ICs: Using Configurable Analog Modules as part of AnadigmDesigner2 / A. Scherba // Components and technologies. - 2007. - No. 12. - C.13, Fig. 6.] (hereinafter - zero indicators (NI));

- 12 - шифратор, обеспечивающий при подаче на его вход единичного сигнала с выхода соответствующего нуль-индикатора формирование на выходе двоичного числа, соответствующего значению (номеру) четкого значения на базовой шкале выходной переменной у.- 12 - the encoder, which, when a single signal is input to its input from the output of the corresponding null indicator, produces at the output a binary number corresponding to the value (number) of a clear value on the base scale of the output variable y.

Выход ИКИ 1 подключен ко входу линейного оптического транспаранта 2, выход которого подключен ко входам соответствующих оптических Y-разветвителей 31, 32, …, 3n. Первые выходы оптических Y-разветвителей 31, 32, …, 3n подключены к соответствующим входам оптического определенного интегратора 4, выход которого подключен ко входу линейного оптического транспаранта 5. Выход линейного оптического транспаранта 5 подключен ко входу оптического фазового модулятора 6. Выход оптического фазового модулятора 6 подключен ко входу оптического n-выходного разветвителя 7, соответствующие выходы 71, 72, …, 7n которого подключены к первым входам оптических Y-объединителей 91, 92, …, 9n. Вторые выходы оптических Y-разветвителей 31, 32, …, 3n подключены к соответствующим входам неопределенного интегратора 8, соответствующие выходы которого подключены ко вторым входам оптических Y-объединителей 91, 92, …, 9n. Выходы оптических Y-объединителей 91, 92, …, 9n подключены ко входам соответствующих фотоприемников 101, 102, …, 10n. Выход каждого фотоприемника 101, 102, …, 10n подключен ко входу соответствующего нуль-индикатора 111, 112, …, 11n. Выход каждого нуль-индикатора 1 111, 112, …, 11n подключен к соответствующему входу шифратора 12, выходы 120, 121, …, 12m которого являются выходом устройства.The output of IRI 1 is connected to the input of the linear optical transparency 2, the output of which is connected to the inputs of the corresponding optical Y-splitters 3 1 , 3 2 , ..., 3 n . The first outputs of the optical Y-couplers 3 1 , 3 2 , ..., 3 n are connected to the corresponding inputs of the optical specific integrator 4, the output of which is connected to the input of the linear optical banner 5. The output of the linear optical banner 5 is connected to the input of the optical phase modulator 6. Optical output phase modulator 6 is connected to the input of the optical n-output splitter 7, the corresponding outputs 7 1 , 7 2 , ..., 7 n of which are connected to the first inputs of the optical Y-combiners 9 1 , 9 2 , ..., 9 n . The second outputs of the optical Y-couplers 3 1 , 3 2 , ..., 3 n are connected to the corresponding inputs of the indefinite integrator 8, the corresponding outputs of which are connected to the second inputs of the optical Y-combiners 9 1 , 9 2 , ..., 9 n . The outputs of the optical Y-combiners 9 1 , 9 2 , ..., 9 n are connected to the inputs of the respective photodetectors 10 1 , 10 2 , ..., 10 n . The output of each photodetector 10 1 , 10 2 , ..., 10 n is connected to the input of the corresponding null indicator 11 1 , 11 2 , ..., 11 n . The output of each null indicator 1 11 1 , 11 2 , ..., 11 n is connected to the corresponding input of the encoder 12, the outputs 12 0 , 12 1 , ..., 12 m of which are the output of the device.

Работа устройства происходит следующим образом. С выхода ИКИ 1 когерентный плоский световой поток с амплитудой 2n усл.ед. поступает на ЛОТ 2 с функцией пропускания, пропорциональной функции принадлежности µ(уΣ), на выходах которого формируется плоский оптический поток с амплитудой, пропорциональной 2nµ(уΣ). Этот оптический поток, проходя через оптические Y-разветвители 31, 32, …, 3n, разветвляется на две части. Первая часть разветвленного плоского потока с амплитудой, пропорциональной nµ(уΣ), поступает на соответствующие входы ООИ 4, а вторая часть потока с той же амплитудой поступает на соответствующие входы НОИ 8. С выхода ООИ 4 плоский световой поток с амплитудой, пропорциональной

Figure 00000002
The operation of the device is as follows. From the output of IKI 1 coherent flat light flux with an amplitude of 2n conv. arrives at LOT 2 with a transmission function proportional to the membership function µ (y Σ ), at the outputs of which a flat optical stream with an amplitude proportional to 2nµ (y Σ ) is formed. This optical stream, passing through the optical Y-splitters 3 1 , 3 2 , ..., 3 n , branches into two parts. The first part of the branched planar stream with an amplitude proportional to nµ (at Σ ) is supplied to the corresponding inputs of the OOI 4, and the second part of the stream with the same amplitude is supplied to the corresponding inputs of the OOI 8. From the output of the OOI 4, a flat light stream with an amplitude proportional to
Figure 00000002

поступает через ЛОТ 5 с функцией пропускания, равной 1/2, на вход ОФМ 6, сдвигающего фазу светового потока на π. С выхода ОФМ 6 инвертированный плоский световой поток поступает на вход оптического n-выходного разветвителя 7, с каждого выхода которого 71, 72, …, 7n снимается оптический поток с амплитудой, пропорциональной -enters through LOT 5 with a transmission function equal to 1/2 to the input of OFM 6, which shifts the phase of the light flux by π. From the output of OFM 6, the inverted flat luminous flux arrives at the input of the optical n-output splitter 7, from each output of which 7 1 , 7 2 , ..., 7 n the optical flux with an amplitude proportional to -

Figure 00000003
Figure 00000003

Данные световые потоки поступают на первые входы соответствующих оптических Y-объединителей 91, 92, …, 9n.These light fluxes arrive at the first inputs of the corresponding optical Y-combiners 9 1 , 9 2 , ..., 9 n .

С выхода НОИ 8 плоский световой поток с пространственной амплитудой, пропорциональной по оси OY ∫µ(yΣ)dy, поступает на вторые входы соответствующих оптических Y-объединителей 91, 92, …, 9n.From the output of NII 8, a flat luminous flux with a spatial amplitude proportional to the OY ∫µ (y Σ ) dy axis is fed to the second inputs of the corresponding optical Y-combiners 9 1 , 9 2 , ..., 9 n .

Таким образом, на первые входы оптических Y-объединителей 91, 92, …, 9n поступают сдвинутые по фазе на π оптические потоки с амплитудами, пропорциональными определенному интегралу Thus, the first inputs of the optical Y-combiners 9 1 , 9 2 , ..., 9 n receive optical flows shifted in phase by π with amplitudes proportional to a certain integral

Figure 00000004
Figure 00000004

а на вторые входы - оптические потоки с амплитудами, пропорциональными по оси OY ∫µ(yΣ)dy (для каждого конкретного значения yi из области определения функции µ(уΣ) - and to the second inputs, optical flows with amplitudes proportional along the axis OY ∫µ (y Σ ) dy (for each specific value of y i from the domain of the function µ (y Σ ) -

Figure 00000005
Интерферируя данные световые, потоки формируют на входе соответствующего фотоприемника 101, 102, …, 10n поток оптического излучения с интенсивностью
Figure 00000006
Figure 00000005
Interfering these light, the fluxes form at the input of the corresponding photodetector 10 1 , 10 2 , ..., 10 n a stream of optical radiation with an intensity
Figure 00000006

Наименьший по интенсивности (равный нулю) поток формируется на входе того фотоприемника 10к, где выполнено условие, описываемое формулой (1). Сигналы с выходов фотоприемников 101, 102, …, 10n поступают на входы соответствующих нуль-индикаторов 111, 112, …, 11n. Тот нуль-индикатор, на входе которого будет нулевой сигнал, формирует на своем выходе сигнал логической «1». Этот сигнал поступает на соответствующий вход шифратора 12, который на своих выходах 120, 121, …, 12m формирует двоичное число, соответствующее значению (номеру) четкого значения на базовой шкале выходной переменной у из условия, описываемого формулой (1).The lowest intensity (equal to zero) stream is formed at the input of that photodetector 10 k , where the condition described by formula (1) is satisfied. The signals from the outputs of the photodetectors 10 1 , 10 2 , ..., 10 n are fed to the inputs of the corresponding null indicators 11 1 , 11 2 , ..., 11 n . That zero indicator, at the input of which there will be a zero signal, generates a logical “1” signal at its output. This signal is fed to the corresponding input of the encoder 12, which at its outputs 12 0 , 12 1 , ..., 12 m forms a binary number corresponding to the value (number) of a clear value on the base scale of the output variable y from the condition described by formula (1).

Быстродействие оптоэлектронного дефаззификатора определяется динамическими характеристиками фотоприемников, компараторов в режиме нуль-индикаторов и шифратора. Фотоприемники, выполняемые в традиционном варианте на основе фотодиодов, имеют частоту среза порядка 109 Гц. Нуль-индикаторы на основе ПЛИС (ПАИС) имеют быстродействие порядка 2,5-3 мкс. Шифратор, построенный на базе логики ТТЛШ (ИМС 155, 555 серий), обладает временем задержки порядка 9-9,5 нс. Для существующих непрерывнологических систем обработки информации подобное быстродействие обеспечивает их функционирование практически в реальном масштабе времени.The speed of the optoelectronic defuzzifier is determined by the dynamic characteristics of photodetectors, comparators in the mode of null indicators and an encoder. Photodetectors, made in the traditional version based on photodiodes, have a cutoff frequency of the order of 10 9 Hz. FPGA-based null indicators (PAIS) have a speed of about 2.5-3 μs. The encoder, built on the basis of the TTLSh logic (IMS 155, 555 series), has a delay time of about 9-9.5 ns. For existing continuous-processing information processing systems, such a speed ensures their operation in almost real time.

Claims (1)

Оптоэлектронный дефаззификатор, содержащий две последовательно расположенные системы преобразования Фурье и пространственный операционный фильтр, образующие оптический неопределенный интегратор, источник когерентного излучения, отличающийся тем, что в него введены первый линейный оптический транспарант, группа оптических Y-разветвителей, оптический определенный интегратор, второй линейный оптический транспарант, оптический фазовый модулятор, оптический n-выходной разветвитель, группа оптических Y-объединителей, группа фотоприемников, группа нуль-индикаторов, шифратор, выход источника когерентного излучения подключен ко входу первого линейного оптического транспаранта, выходы которого подключены ко входам соответствующих оптических Y-разветвителей, вторые выходы оптических Y-разветвителей подключены к соответствующим входам оптического неопределенного интегратора, а первые выходы оптических Y-разветвителей подключены к соответствующим входам оптического определенного интегратора выход которого подключен ко входу второго линейного оптического транспаранта, выход которого подключен ко входу оптического фазового модулятора, выход которого подключен ко входу оптического n-выходного разветвителя, выходы которого подключены к первым входам соответствующих оптических Y-объединителей, а выходы оптического неопределенного интегратора подключены ко вторым входам соответствующих оптических Y-объединителей, выходы которых подключены ко входам соответствующих фотоприемников, выходы которых подключены ко входам соответствующих нуль-индикаторов, а выходы нуль-индикаторов подключены к соответствующим входам шифратора, выходы которого являются выходом оптоэлектронного дефаззификатора. An optoelectronic defuzzifier containing two sequentially arranged Fourier transform systems and a spatial operational filter forming an indefinite optical integrator, a coherent radiation source, characterized in that the first linear optical transparency, a group of optical Y-couplers, an optical specific integrator, and a second linear optical transparency are introduced into it , optical phase modulator, optical n-output splitter, a group of optical Y-combiners, a group of photodetector Ikikov, a group of null indicators, an encoder, the output of a coherent radiation source is connected to the input of the first linear optical transparency, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding optical Y-couplers, the second outputs of the optical Y-couplers are connected to the corresponding inputs of the optical indefinite integrator, and the first outputs of the optical Y-splitters are connected to the corresponding inputs of the optical specific integrator whose output is connected to the input of the second linear optical transparen a, the output of which is connected to the input of the optical phase modulator, the output of which is connected to the input of the optical n-output splitter, the outputs of which are connected to the first inputs of the corresponding optical Y-combiners, and the outputs of the optical indefinite integrator are connected to the second inputs of the corresponding optical Y-combiners, the outputs which are connected to the inputs of the respective photodetectors, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding null indicators, and the outputs of the null indicators are connected to the corresponding vuyuschim encoder inputs, whose output is the output of the optoelectronic defazzifikatora.
RU2009112100/08A 2009-04-01 2009-04-01 Optoelectronic dephasing apparatus RU2408051C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009112100/08A RU2408051C1 (en) 2009-04-01 2009-04-01 Optoelectronic dephasing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009112100/08A RU2408051C1 (en) 2009-04-01 2009-04-01 Optoelectronic dephasing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009112100A RU2009112100A (en) 2010-10-10
RU2408051C1 true RU2408051C1 (en) 2010-12-27

Family

ID=44024653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009112100/08A RU2408051C1 (en) 2009-04-01 2009-04-01 Optoelectronic dephasing apparatus

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2408051C1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2445672C1 (en) * 2010-11-09 2012-03-20 Михаил Александрович Аллес Optoelectronic fuzzy processor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АКАЕВ А.А. Оптические методы обработки информации. - М.: Высшая школа, 1988, с.168-169, рис.6.2. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009112100A (en) 2010-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Laing et al. Super-stable tomography of any linear optical device
CN108563422B (en) Random number generator and random number generating method
CN110516802A (en) Photon convolutional neural networks framework based on optical delay line caching
Zaburdaev et al. Random walks with random velocities
RU2408051C1 (en) Optoelectronic dephasing apparatus
RU2408052C1 (en) Optoelectronic dephasing apparatus
RU2422876C1 (en) Optical or gate for fuzzy sets
RU2416119C2 (en) Optical phasification apparatus
Katamadze et al. Linear optical circuits characterization by means of thermal field correlation measurement
RU2419127C2 (en) Optical or gate for continuous sets
RU2439651C1 (en) Optoelectronic defuzzification apparatus
RU2409831C1 (en) Optical dephasing apparatus
JP7110823B2 (en) optical signal processor
RU2463640C1 (en) Optical complementary fuzzy set computer
RU2437139C1 (en) Optical boundary disjunctor for fuzzy sets
RU2446433C1 (en) Optoelectronic fuzzy processor
RU2646366C1 (en) Optoelectronic compromise summator
RU2432598C1 (en) Optical boundary disjunctor for fuzzy sets
RU2446432C1 (en) Optoelectronic defuzzificator
RU2444047C1 (en) Optical defuzzificator
RU2445672C1 (en) Optoelectronic fuzzy processor
RU2432602C1 (en) Optical boundary conjunctor of fuzzy sets
RU2505849C2 (en) Boolean function variable signal generator
RU2435193C1 (en) Optical continuous (fuzzy) set conjunctor
Garofolo et al. Digital Electronic and Analog Photonic Acceleration for Point Cloud Classifiers

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140402