RU2451976C2 - Optical fuzzy set d-disjunctor - Google Patents

Optical fuzzy set d-disjunctor Download PDF

Info

Publication number
RU2451976C2
RU2451976C2 RU2010127617/08A RU2010127617A RU2451976C2 RU 2451976 C2 RU2451976 C2 RU 2451976C2 RU 2010127617/08 A RU2010127617/08 A RU 2010127617/08A RU 2010127617 A RU2010127617 A RU 2010127617A RU 2451976 C2 RU2451976 C2 RU 2451976C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical
output
input
pair
splitter
Prior art date
Application number
RU2010127617/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010127617A (en
Inventor
Михаил Александрович Аллес (RU)
Михаил Александрович Аллес
Сергей Викторович Соколов (RU)
Сергей Викторович Соколов
Сергей Михайлович Ковалев (RU)
Сергей Михайлович Ковалев
Original Assignee
Михаил Александрович Аллес
Сергей Викторович Соколов
Сергей Михайлович Ковалев
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 Михаил Александрович Аллес, Сергей Викторович Соколов, Сергей Михайлович Ковалев filed Critical Михаил Александрович Аллес
Priority to RU2010127617/08A priority Critical patent/RU2451976C2/en
Publication of RU2010127617A publication Critical patent/RU2010127617A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2451976C2 publication Critical patent/RU2451976C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: optical fuzzy set D-disjunctor, having a radiation source, a first linear transparency filter, a first optical n-output splitter, a pair of optically connected waveguides, also includes a second optical n-output splitter, a second linear transparency filter, a group of n subtractors, each having two optical Y-splitters, three optical Y-couplers, two pairs of optically connected waveguides, two photodetectors, two electrooptic deflectors, a radiation source, an optical three-output splitter, a NAND logic element, a piezoelectric element and a third pair of optically connected waveguides, integrated into the piezoelectric element.
EFFECT: broader functional capabilities of the device, design of a device which performs D-disjunction of two fuzzy sets while simultaneously simplifying the design and increasing computational efficiency of the device.
2 dwg

Description

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

Известно оптическое устройство - оптический компаратор [Пат. RU 2020501 С1, Оптический компаратор / С.В.Соколов], содержащий источник излучения, коллимирующую линзу, прямоугольную призму, два электрооптических дефлектора и оптические объединители.A known optical device is an optical comparator [US Pat. RU 2020501 C1, Optical comparator / SV Sokolov], containing a radiation source, a collimating lens, a rectangular prism, two electro-optical deflectors and optical combiners.

Существенные признаки аналога, общие с заявляемым изобретением, следующие: источник излучения, два электрооптических дефлектора, оптический объединитель.The essential features of an analogue common with the claimed invention are as follows: a radiation source, two electro-optical deflectors, an optical combiner.

Недостатками вышеописанного аналога являются высокая сложность и невозможность выполнения операции Д-дизъюнкции (объединения) двух нечетких множеств.The disadvantages of the above analogue are the high complexity and inability to perform the operation of D-disjunction (union) of two fuzzy sets.

Известно оптическое вычислительное устройство, предназначенное для вычитания оптических сигналов [Пат. RU 2103721 С1 1998, Устройство для вычитания оптических сигналов. / С.В.Соколов, А.А.Баранник]. Устройство для вычитания оптических сигналов содержит оптические усилители, входной оптический разветвитель, две группы оптических транспарантов; оптические разветвления, кольцевое ответвление, оптический компаратор, оптическое ответвление, пару оптически связанных волноводов и оптический бистабильный элемент.Known optical computing device designed to subtract optical signals [US Pat. RU 2103721 C1 1998, A device for subtracting optical signals. / S.V.Sokolov, A.A. Barannik]. A device for subtracting optical signals contains optical amplifiers, an input optical splitter, two groups of optical banners; optical branches, an annular branch, an optical comparator, an optical branch, a pair of optically coupled waveguides and an optical bistable element.

Существенные признаки аналога, общие с заявляемым устройством, следующие: оптический транспарант, оптический разветвитель, пара оптически связанных волноводов, оптический бистабильный элемент.The essential features of the analogue common with the claimed device are as follows: optical transparency, optical splitter, a pair of optically coupled waveguides, optical bistable element.

Недостатками вышеописанного аналога являются высокая сложность и невозможность выполнения операции Д-дизъюнкции (объединения) двух нечетких множеств.The disadvantages of the above analogue are the high complexity and inability to perform the operation of D-disjunction (union) of two fuzzy sets.

Известно оптическое вычислительное устройство - нелинейный степенной преобразователь, принятый за прототип [Пат. RU 2020550 С1 1994, Оптический функциональный преобразователь. / С.В.Соколов], содержащий источник когерентного излучения, дифференциатор, оптический n-выходной разветвитель, оптический транспарант, оптический n-входной объединитель, оптически связанные волноводы, оптический модулятор.A known optical computing device is a nonlinear power converter adopted as a prototype [Pat. RU 2020550 C1 1994, Optical Functional Converter. / SVSokolov], containing a coherent radiation source, a differentiator, an optical n-output splitter, an optical transparency, an optical n-input combiner, optically coupled waveguides, an optical modulator.

Существенные признаки прототипа, общие с заявляемым устройством, следующие: источник излучения, оптический транспарант, оптический n-выходной разветвитель, пара оптически связанных волноводов.The essential features of the prototype, common with the claimed device, are as follows: a radiation source, an optical transparency, an optical n-output splitter, a pair of optically coupled waveguides.

Недостатками вышеописанного прототипа являются высокая сложность и невозможность выполнения операции Д-дизъюнкции (объединения) двух нечетких множеств.The disadvantages of the above prototype are the high complexity and the inability to perform the operation of D-disjunction (union) of two fuzzy sets.

Задачей изобретения является создание оптического устройства, позволяющего выполнять операцию Д-дизъюнкции (объединения) двух нечетких множеств при одновременном упрощении конструкции и увеличении вычислительной производительности до 105-106 операций в секунду.The objective of the invention is the creation of an optical device that allows you to perform the operation of D-disjunction (combination) of two fuzzy sets while simplifying the design and increasing computational performance up to 10 5 -10 6 operations per second.

Технический результат выражается в расширении возможностей устройства - создание устройства, выполняющего операцию Д-дизъюнкции (объединения) двух нечетких множеств при одновременном упрощении конструкции и увеличении вычислительной производительности устройства.The technical result is expressed in expanding the capabilities of the device — creating a device that performs the D-disjunction (union) operation of two fuzzy sets while simplifying the design and increasing the computing performance of the device.

Сущность изобретения состоит в том, что в оптический Д-дизъюнктор нечетких множеств, содержащий источник излучения, первый линейный оптический транспарант, первый оптический n-выходной разветвитель, пару оптически связанных волноводов, введены второй оптический n-выходной разветвитель, второй линейный оптический транспарант, группа n блоков вычисления, каждый из которых содержит два оптических Y-разветвителя, три оптических Y-объединителя, две пары оптически связанных волноводов, два фотоприемника, два электрооптических дефлектора, источник излучения, оптический трехвыходной разветвитель, логический элемент «И-НЕ», пъезоэлемент и третью пару оптически связанных волноводов, интегрированных в пьезоэлемент, причем первым входом блока является вход первого оптического Y-разветвителя, вторым входом является вход второго оптического Y-разветвителя, выход источника излучения подключен ко входу оптического трехвыходного разветвителя, первый выход которого подключен ко второму входу первого оптического Y-объединителя, второй выход оптического трехвыходного разветвителя подключен ко второму входу второго оптического Y-объединителя, третий выход оптического трехвыходного разветвителя подключен ко входу второго оптического волновода третьей пары оптически связанных волноводов, первый выход первого оптического Y-разветвителя подключен к информационному входу первого электрооптического дефлектора, второй выход первого оптического Y-разветвителя подключен к первому входу первого оптического Y-объединителя, выход которого подключен ко входу первого оптического волновода первой пары оптически связанных волноводов, выход второго оптического волновода первой пары оптически связанных волноводов является поглощающим, выход первого оптического волновода первой пары оптически связанных волноводов подключен ко входу первого фотоприемника, выход которого подключен к управляющему входу второго электрооптического дефлектора и к первому входу логического элемента «И-НЕ», выход первого электрооптического дефлектора подключен к первому входу третьего оптического Y-объединителя, первый выход второго оптического Y-разветвителя подключен к информационному входу второго электрооптического дефлектора, второй выход второго оптического Y-разветвителя подключен к первому входу второго оптического Y-объединителя, выход которого подключен ко входу первого оптического волновода второй пары оптически связанных волноводов, выход второго оптического волновода второй пары оптически связанных волноводов является поглощающим, выход первого оптического волновода второй пары оптически связанных волноводов подключен ко входу второго фотоприемника, выход которого подключен к управляющему входу первого электрооптического дефлектора и ко второму входу логического элемента «И-НЕ», выход второго электрооптического дефлектора подключен ко второму входу третьего оптического Y-объединителя, выход логического элемента «И-НЕ» подключен к управляющему входу пьезоэлемента, в который интегрирована третья пара оптически связанных волноводов, выход третьего оптического Y-объединителя подключен ко входу первого оптического волновода третьей пары оптически связанных волноводов, выход второго оптического волновода третьей пары оптически связанных волноводов является поглощающим, выход первого оптического волновода является выходом блока вычисления, выход источника излучения подключен ко входу оптического Y-разветвителя, первый выход которого подключен ко входу первого оптического n-выходного разветвителя, а второй выход подключен ко входу второго оптического n-выходного разветвителя, каждый выход первого оптического n-выходного разветвителя подключен к соответствующему входу первого линейного оптического транспаранта, каждый выход которого подключен к первому входу соответствующего блока вычисления, каждый выход второго оптического n-выходного разветвителя подключен к соответствующему входу второго линейного оптического транспаранта, каждый выход которого подключен ко второму входу соответствующего блока вычисления, а выходы блоков вычисления являются выходами устройства.The essence of the invention lies in the fact that in the optical D-disjunctor of fuzzy sets containing a radiation source, a first linear optical transparency, a first optical n-output splitter, a pair of optically coupled waveguides, a second optical n-output splitter, a second linear optical transparency, are introduced n calculation units, each of which contains two optical Y-couplers, three optical Y-combiners, two pairs of optically coupled waveguides, two photodetectors, two electro-optical deflectors, radiation source, three-output optical splitter, AND-NOT logic element, piezoelectric element and a third pair of optically coupled waveguides integrated into the piezoelectric element, the first input of the block being the input of the first optical Y-splitter, the second input is the input of the second optical Y-splitter, output the radiation source is connected to the input of the optical three-output splitter, the first output of which is connected to the second input of the first optical Y-combiner, the second output of the optical three-output splitter connected to the second input of the second optical Y-coupler, the third output of the three-output optical coupler is connected to the input of the second optical waveguide of the third pair of optically coupled waveguides, the first output of the first optical Y-coupler is connected to the information input of the first electro-optical deflector, the second output of the first optical Y-coupler is connected to the first input of the first optical Y-combiner, the output of which is connected to the input of the first optical waveguide of the first pair of optically coupled in olnovodov, the output of the second optical waveguide of the first pair of optically coupled waveguides is absorbing, the output of the first optical waveguide of the first pair of optically coupled waveguides is connected to the input of the first photodetector, the output of which is connected to the control input of the second electro-optical deflector and to the first input of the AND-NOT logic element, the output of the first electro-optical deflector is connected to the first input of the third optical Y-combiner, the first output of the second optical Y-splitter is connected to info to the radiation input of the second electro-optical deflector, the second output of the second optical Y-coupler is connected to the first input of the second optical Y-combiner, the output of which is connected to the input of the first optical waveguide of the second pair of optically coupled waveguides, the output of the second optical waveguide of the second pair of optically coupled waveguides is absorbing, the output the first optical waveguide of the second pair of optically coupled waveguides is connected to the input of the second photodetector, the output of which is connected to the control the first input of the first electro-optical deflector and to the second input of the AND-NOT logic element, the output of the second electro-optical deflector is connected to the second input of the third optical Y-combiner, the output of the AND-NOT logical element is connected to the control input of the piezoelectric element into which the third pair is integrated optically coupled waveguides, the output of the third optical Y-combiner is connected to the input of the first optical waveguide of the third pair of optically coupled waveguides, the output of the second optical waveguide of the third pair optically coupled waveguides is absorbing, the output of the first optical waveguide is the output of the calculation unit, the output of the radiation source is connected to the input of the optical Y-splitter, the first output of which is connected to the input of the first optical n-output splitter, and the second output is connected to the input of the second optical n-output the splitter, each output of the first optical n-output splitter is connected to the corresponding input of the first linear optical transparency, each output of which is connected to To the first input of the corresponding calculation unit, each output of the second optical n-output splitter is connected to the corresponding input of the second linear optical transparency, each output of which is connected to the second input of the corresponding calculation unit, and the outputs of the calculation units are the outputs of the device.

Оптический Д-дизъюнктор нечетких множеств - устройство, предназначенное для выполнения в режиме реального времени операции Д-дизъюнкции (или драстического объединения - от англ. drastic) двух нечетких множеств А и В и получения результирующего множества D, функция принадлежности которого равна:Optical D-disjunctor of fuzzy sets is a device designed to perform real-time operation of D-disjunction (or drastic union from the English drastic) of two fuzzy sets A and B and obtain the resulting set D, whose membership function is equal to:

Figure 00000001
Figure 00000001

где µA(х) - функция принадлежности, описывающая нечеткое множество А элементов, определенных на базовой шкале Х ∈ x1, x2,…, xn, где n - количество элементов множества А,where μ A (x) is the membership function describing the fuzzy set A of elements defined on the base scale X ∈ x 1 , x 2 , ..., x n , where n is the number of elements of the set A,

µB(x) - функция принадлежности, описывающая нечеткое множество В элементов, определенных на базовой шкале Х ∈ x1, x2,…, xn, где n - количество элементов множества В.µ B (x) is the membership function describing the fuzzy set B of elements defined on the base scale X ∈ x 1 , x 2 , ..., x n , where n is the number of elements in B.

Функциональная схема оптического Д-дизъюнктора нечетких множеств показана на фигуре 1.The functional diagram of the optical D-disjunctor of fuzzy sets is shown in figure 1.

Оптический Д-дизъюнктор нечетких множеств содержит:The optical D-disjunctor of fuzzy sets contains:

- 1 - источник излучения (ИИ) с интенсивностью 4×n усл(овных) ед(иниц);- 1 - radiation source (II) with an intensity of 4 × n srv (ov) units (units);

- 2 - оптический Y-разветвитель;- 2 - optical Y-splitter;

- 3 - первый оптический n-выходной разветвитель;- 3 - the first optical n-output splitter;

- 4 - первый линейный оптический транспарант (ЛОТ) с функцией пропускания, пропорциональной

Figure 00000002
;- 4 - the first linear optical transparency (LOT) with a transmission function proportional to
Figure 00000002
;

- 5 - второй оптический n-выходной разветвитель;- 5 - the second optical n-output splitter;

- 6 - второй ЛОТ с функцией пропускания, пропорциональной

Figure 00000003
;- 6 - second LOT with transmission function proportional to
Figure 00000003
;

- 71, 72,…, 7n - группа n блоков вычисления (БВ).- 7 1 , 7 2 , ..., 7n - group of n blocks of calculation (BV).

Выход ИИ 1 подключен ко входу оптического Y-разветвителя 2. Первый выход оптического Y-разветвителя 2 подключен ко входу первого оптического n-выходного разветвителя 3, а второй выход - ко входу второго оптического n-выходного разветвителя 5.The output of AI 1 is connected to the input of the optical Y-splitter 2. The first output of the optical Y-splitter 2 is connected to the input of the first optical n-output splitter 3, and the second output is connected to the input of the second optical n-output splitter 5.

Каждый выход 31, 32,…, 3n первого оптического n-выходного разветвителя 3 подключен к соответствующему входу первого ЛОТ 4. Каждый i-й выход ЛОТ 4 подключен к первому входу i-го БВ 7i(i=1, 2,…n).Each output 3 1 , 3 2 , ..., 3 n of the first optical n-output splitter 3 is connected to the corresponding input of the first LOT 4. Each i-th output of LOT 4 is connected to the first input of the i-th BV 7 i (i = 1, 2 , ... n).

Каждый выход 51, 52,…, 5n второго оптического n-выходного разветвителя 5 подключен к соответствующему входу второго ЛОТ 6. Каждый i-й выход ЛОТ 6 подключен ко второму входу i-го БВ 7i(i=1, 2,…n).Each output 5 1 , 5 2 , ..., 5 n of the second optical n-output splitter 5 is connected to the corresponding input of the second LOT 6. Each i-th output of LOT 6 is connected to the second input of the i-th BV 7 i (i = 1, 2 , ... n).

Выходы БВ 71, 72,…, 7n являются выходами устройства.The outputs of the BV 7 1 , 7 2 , ..., 7 n are the outputs of the device.

Функциональная схема БВ 7i показана на фигуре 2.Functional diagram BV 7 i shown in figure 2.

БВ 7i содержит:BV 7 i contains:

- 8 - первый оптический Y-разветвитель;- 8 - the first optical Y-splitter;

- 9 - первый оптический Y-объединитель;- 9 - the first optical Y-combiner;

- 101, 102 - первую пару оптически связанных волноводов (ОСВ) с порогом переключения оптического потока 1,05 усл. ед. [Акаев А.А. Оптические методы обработки информации / А.А.Акаев, С.А.Майоров. - М.: Высшая школа, 1988. - 236 с, страница 148, рисунок 5.2];- 10 1 , 10 2 - the first pair of optically coupled waveguides (OCB) with an optical flux switching threshold of 1.05 conv. units [Akaev A.A. Optical methods of information processing / A.A. Akayev, S.A. Mayorov. - M .: Higher school, 1988. - 236 s, page 148, figure 5.2];

- 11 - первый фотоприемник (ФП);- 11 - the first photodetector (FP);

- 12 - первый электрооптический дефлектор (ЭОД);- 12 - the first electro-optical deflector (EDI);

- 13 - ИИ с интенсивностью 3 усл. ед.- 13 - AI with an intensity of 3 srvc. units

- 14 - оптический трехвыходной разветвитель;- 14 - optical three-output splitter;

- 15 - второй оптический Y-разветвитель;- 15 - the second optical Y-splitter;

- 16 - второй оптический Y-объединитель;- 16 - the second optical Y-combiner;

- 171, 172 - вторую пару ОСВ с порогом переключения оптического потока 1,05 усл. ед.;- 17 1 , 17 2 - the second pair of OSV with a switching threshold of the optical flow of 1.05 srvc. units;

- 18 - второй ФП;- 18 - second AF;

- 19 - второй ЭОД;- 19 - second EDI;

- 20 - третий оптический Y-объединитель;- 20 - the third optical Y-combiner;

- 21 - логический элемент «И-НЕ»;- 21 - the logical element "AND NOT";

- 221, 222 - третью пару ОСВ;- 22 1 , 22 2 - the third pair of WWS;

- 23 - пьезоэлемент (ПЭ), в который интегрирована третья пара ОСВ 221, 222 таким образом, что при отсутствии на управляющем входе ПЭ управляющего сигнала, изменяющего расстояние между ОСВ, оптическая связь в паре ОСВ отсутствует, появляясь только при наличии управляющего сигнала выше порогового уровня срабатывания ПЭ.- 23 - a piezoelectric element (PE), into which the third pair of OCB 22 1 , 22 2 is integrated in such a way that if there is no control signal at the control input of the PE that changes the distance between the OCB, there is no optical coupling in the OCB pair, appearing only when there is a control signal above the threshold level of operation of PE.

Первым входом БВ 7i является вход первого оптического Y-разветвителя 8, а вторым входом - вход второго оптического Y-разветвителя 15.The first input of the BV 7 i is the input of the first optical Y-splitter 8, and the second input is the input of the second optical Y-splitter 15.

Выход ИИ 13 подключен ко входу оптического трехвыходного разветвителя 14, первый выход 141 которого подключен ко второму входу первого оптического Y-объединителя 9. Второй выход 142 оптического трехвыходного разветвителя 14 подключен ко второму входу второго оптического Y-объединителя 16. Третий выход 143 оптического трехвыходного разветвителя 14 подключен ко входу второго оптического волновода 222 третьей пары ОСВ 221, 222.The output of AI 13 is connected to the input of the optical three-output splitter 14, the first output 14 1 of which is connected to the second input of the first optical Y-combiner 9. The second output 14 2 of the optical three-output splitter 14 is connected to the second input of the second optical Y-combiner 16. Third output 14 3 optical three-output splitter 14 is connected to the input of the second optical waveguide 22 2 of the third pair of OSV 22 1 , 22 2 .

Первый выход первого оптического Y-разветвителя 8 подключен к информационному входу первого ЭОД 12. Второй выход первого оптического Y-разветвителя 8 подключен к первому входу первого оптического Y-объединителя 9, выход которого подключен ко входу первого оптического волновода 101 первой пары ОСВ 101, 102. Выход второго оптического волновода 102 первой пары ОСВ 101, 102 является поглощающим. Выход первого оптического волновода 101 первой пары ОСВ 101, 102 подключен ко входу первого ФП 11, выход которого подключен к управляющему входу второго ЭОД 19 и к первому входу логического элемента «И-НЕ» 21. Выход первого ЭОД 12 подключен к первому входу третьего оптического Y-объединителя 20.The first output of the first optical Y-coupler 8 is connected to the information input of the first EDI 12. The second output of the first optical Y-coupler 8 is connected to the first input of the first optical Y-combiner 9, the output of which is connected to the input of the first optical waveguide 10 1 of the first OSB 10 1 pair , 10 2 . The output of the second optical waveguide 10 2 of the first pair of OCB 10 1 , 10 2 is absorbing. The output of the first optical waveguide 10 1 of the first pair of OSB 10 1 , 10 2 is connected to the input of the first FP 11, the output of which is connected to the control input of the second EDI 19 and to the first input of the logical element "NAND" 21. The output of the first EDI 12 is connected to the first the input of the third optical Y-combiner 20.

Первый выход второго оптического Y-разветвителя 15 подключен к информационному входу второго ЭОД 19. Второй выход второго оптического Y-разветвителя 15 подключен к первому входу второго оптического Y-объединителя 16, выход которого подключен ко входу первого оптического волновода 171 второй пары ОСВ 171, 172. Выход второго оптического волновода 172 второй пары ОСВ 171, 172 является поглощающим. Выход первого оптического волновода 171 второй пары ОСВ 171, 172 подключен ко входу второго ФП 18, выход которого подключен к управляющему входу первого ЭОД 12 и ко второму входу логического элемента «И-НЕ» 21. Выход второго ЭОД 19 подключен ко второму входу третьего оптического Y-объединителя 20.The first output of the second optical Y-coupler 15 is connected to the information input of the second EDI 19. The second output of the second optical Y-coupler 15 is connected to the first input of the second optical Y-combiner 16, the output of which is connected to the input of the first optical waveguide 17 1 of the second OSB 17 1 pair , 17 2 . The output of the second optical waveguide 17 2 of the second pair of OCB 17 1 , 17 2 is absorbing. The output of the first optical waveguide 17 1 of the second pair of OSV 17 1 , 17 2 is connected to the input of the second FP 18, the output of which is connected to the control input of the first EDI 12 and to the second input of the logical element "NAND" 21. The output of the second EDI 19 is connected to the second the input of the third optical Y-combiner 20.

Выход логического элемента «И-НЕ» 21 подключен к управляющему входу ПЭ 23, в который интегрирована третья пара ОСВ 221, 222. Выход третьего оптического Y-объединителя 20 подключен ко входу первого оптического волновода 221 третьей пары ОСВ 221, 222. Выход второго оптического волновода 222 третьей пары ОСВ 221, 222 является поглощающим, выход первого оптического волновода 221 третьей пары ОСВ 221, 222 является выходом БВ 7i.The output of the AND-NOT logic element 21 is connected to the control input of PE 23, into which the third pair of OSB 22 1 , 22 2 is integrated. The output of the third optical Y-combiner 20 is connected to the input of the first optical waveguide 22 1 of the third pair of OSB 22 1 , 22 2 . The output of the second optical waveguide 22 2 of the third pair of OCB 22 1 , 22 2 is absorbing, the output of the first optical waveguide 22 1 of the third pair of OCB 22 1 , 22 2 is the output of BV 7 i .

Работа оптического Д-дизъюнктора нечетких множеств происходит следующим образом. С выхода ИИ 1 оптический поток с интенсивностью 4×n усл. ед. поступает на вход оптического Y-разветвителя 2, с первого выхода которого оптический поток с интенсивностью 2×n усл. ед. поступает на вход первого оптического n-выходного разветвителя 3. Со второго выхода оптического Y-разветвителя 2 оптический поток с интенсивностью 2×n усл. ед. поступает на вход второго оптического n-выходного разветвителя 5.The operation of the optical D-disjunctor of fuzzy sets is as follows. From the output of AI 1 optical stream with an intensity of 4 × n srvc. units arrives at the input of the optical Y-splitter 2, from the first output of which an optical stream with an intensity of 2 × n srvc. units arrives at the input of the first optical n-output splitter 3. From the second output of the optical Y-splitter 2 an optical stream with an intensity of 2 × n srvc. units arrives at the input of the second optical n-output splitter 5.

На всех выходах 31, 32,…, 3n первого оптического n-выходного разветвителя 3 формируются оптические потоки с интенсивностью 2 усл. ед. Эти n потоков с интенсивностью 2 усл. ед. каждый, поступают на соответствующие входы ЛОТ 4, формируя на каждом его i-м выходе оптический поток с интенсивностью, пропорциональной 2×µAi), т.е. пропорциональной значению функции принадлежности µA(х) при конкретном i-м значении аргумента хi (i=1, 2,…n). Далее эти оптические потоки поступают на первые входы соответствующих БВ 71, 72,…, 7n.At all outputs 3 1 , 3 2 , ..., 3 n of the first optical n-output splitter 3, optical flows with an intensity of 2 conv. units These n flows with an intensity of 2 srvc. units each, they arrive at the corresponding inputs of LOT 4, forming an optical stream with an intensity proportional to 2 × μ A (x i ) at each of its ith outputs, i.e. proportional to the value of the membership function µ A (x) for a particular ith value of the argument x i (i = 1, 2, ... n). Further, these optical flows arrive at the first inputs of the corresponding BV 7 1 , 7 2 , ..., 7 n .

Одновременно на всех выходах 51, 52,…, 5n второго оптического n-выходного разветвителя 11 также формируются оптические потоки с интенсивностью 2 усл. ед. Эти n потоков - с интенсивностью 2 усл. ед. каждый, поступают на соответствующие входы ЛОТ 6, формируя на каждом его i-м выходе оптический поток с интенсивностью, пропорциональной 2×µBi), т.е. пропорциональной значению функции принадлежности µB(х) при конкретном i-м значении аргумента xi(i=1, 2,…n). Далее эти оптические потоки поступают на вторые входы соответствующих БВ 71, 72,…, 7n.At the same time, at all outputs 5 1 , 5 2 , ..., 5 n of the second optical n-output splitter 11, optical flows with an intensity of 2 conv. units These n flows - with an intensity of 2 srvc. units each, they arrive at the corresponding inputs of LOT 6, forming an optical stream with an intensity proportional to 2 × μ B (x i ) at each of its ith outputs, i.e. proportional to the value of the membership function µ B (x) for a particular i-th value of the argument x i (i = 1, 2, ... n). Further, these optical flows arrive at the second inputs of the corresponding BV 7 1 , 7 2 , ..., 7n.

Работа i-го БВ 7i происходит следующим образом.The work of the i-th BV 7 i is as follows.

С выхода ИИ 13 на вход оптического трехвыходного разветвителя 14 поступает оптический поток с интенсивностью 3 усл. ед. С первого выхода 141 оптического трехвыходного разветвителя 14 оптический поток с интенсивностью 1 усл. ед. поступает на второй вход первого оптического Y-объединителя 9. Со второго выхода 143 оптического трехвыходного разветвителя 14 оптический поток с интенсивностью 1 усл. ед. поступает на второй вход второго оптического Y-объединителя 16. С третьего выхода 143 оптического трехвыходного разветвителя 14 оптический поток с интенсивностью 1 усл. ед. поступает на вход второго оптического волновода 222 третьей пары ОСВ 221, 222.From the output of the AI 13 to the input of the optical three-output splitter 14 receives an optical stream with an intensity of 3 srvc. units From the first output 14 1 optical three-output splitter 14 optical flow with an intensity of 1 srvc. units arrives at the second input of the first optical Y-combiner 9. From the second output 14 3 of the three -output optical splitter 14, an optical stream with an intensity of 1 conv. units arrives at the second input of the second optical Y-combiner 16. From the third output 14 3 optical three -output splitter 14 optical flow with an intensity of 1 srvc. units arrives at the input of the second optical waveguide 22 2 of the third pair of OCB 22 1 , 22 2 .

Пусть µAi)=0, а 0≤µBi)≤1. Тогда на первом входе i-го БВ 7i отсутствует оптический поток, а на втором входе i-го БВ 7i присутствует оптический поток с интенсивностью 2×µBi) усл. ед. Так как на вход первого оптического Y-разветвителя 8 ничего не поступает, то, соответственно, на информационном входе первого ЭОД 12 отсутствует оптический поток, и на первый вход первого оптического Y-объединителя 9 тоже ничего не поступает. На выходе первого оптического Y-объединителя 9 присутствует оптический поток с интенсивностью 1 усл. ед. Этот оптический поток попадает на вход первого оптического волновода 101 первой пары ОСВ 101, 102 и, не переключаясь во второй оптический волновод 102 первой пары ОСВ 101, 102, поступает на вход первого ФП 11. На выходе первого ФП 11 формируется сигнал управления вторым ЭОД 19.Let µ A (x i ) = 0, and 0≤µ B (x i ) ≤1. Then, at the first input of the i-th BV 7 i there is no optical flow, and at the second input of the i-th BV 7 i there is an optical stream with an intensity of 2 × μ B (x i ) conv. units Since nothing arrives at the input of the first optical Y-coupler 8, accordingly, there is no optical flow at the information input of the first EDI 12, and nothing arrives at the first input of the first optical Y-combiner 9 either. At the output of the first optical Y-combiner 9 there is an optical stream with an intensity of 1 srvc. units This optical stream enters the input of the first optical waveguide 10 1 of the first pair of OCB 10 1 , 10 2 and, without switching to the second optical waveguide 10 2 of the first pair of OCB 10 1 , 10 2 , enters the input of the first FP 11. At the output of the first FP 11 the control signal of the second EDI 19 is formed.

Одновременно с первого выхода второго оптического Y-разветвителя 15 оптический поток с интенсивностью µBi) усл. ед. поступает на информационный вход второго ЭОД 19, а со второго выхода оптический поток с интенсивностью µBi) усл. ед. поступает на первый вход второго оптического Y-объединителя 16. Так как на второй ЭОД 19 подан заданный управляющий сигнал, то оптический поток с интенсивностью µB(xi) усл. ед. с выхода ЭОД 19 направляется на второй вход третьего оптического Y-объединителя 20. С выхода третьего оптического Y-объединителя 20 оптический поток с интенсивностью µBi) поступает на вход первого оптического волновода 221 третьей пары ОСВ 221, 222. При этом оптический поток с интенсивностью µB(xi)+1 усл. ед. с выхода второго оптического Y-объединителя 16 попадает на вход первого оптического волновода 171 второй пары ОСВ 171, 172. При µBi)≥0.05 усл. ед., а следовательно, µBi)+1)≥1.05 усл. ед. этот оптический поток переключается во второй оптический волновод 172 второй пары ОСВ 171, 172 и поглощается. Таким образом, на входе второго ФП 18 будет отсутствовать оптический поток, и, следовательно, на выходе ФП 18 не формируется электрический сигнал управления первым ЭОД 12, и на втором входе логического элемента «И-НЕ» 21 отсутствует электрический сигнал. Так как на выходе первого ФП 11 присутствует электрический сигнал, то на выходе логического элемента «И-НЕ» 21 отсутствует электрический сигнал управления ПЭ 23, в который интегрирована третья пара ОСВ 221, 222. Поэтому расстояние между оптическими волноводами третьей пары ОСВ 221, 222 велико и переключения оптического потока с интенсивностью 1 усл. ед. из второго оптического волновода 222 в первый 221 не происходит. Следовательно, с выхода первого оптического волновода 221 третьей пары ОСВ 221, 222 оптический поток с интенсивностью µBi) поступает на выход БВ7i Simultaneously with the first output of the second optical Y-splitter 15, an optical stream with an intensity of μ B (x i ) conv. units arrives at the information input of the second EDI 19, and from the second output an optical stream with an intensity of µ B (x i ) conv. units arrives at the first input of the second optical Y-combiner 16. Since the specified control signal is supplied to the second EDI 19, an optical stream with intensity µ B (x i ) conv. units from the output of the EDI 19 is directed to the second input of the third optical Y-combiner 20. From the output of the third optical Y-combiner 20, an optical stream with an intensity of μ B (x i ) is fed to the input of the first optical waveguide 22 1 of the third couple of the OCB 22 1 , 22 2 . In this case, an optical stream with an intensity of µ B (x i ) +1 srvc. units from the output of the second optical Y-combiner 16 gets to the input of the first optical waveguide 17 1 of the second pair of OCB 17 1 , 17 2 . When µ B (x i ) ≥0.05 srvc. units, and therefore, μ B (x i ) +1) ≥1.05 srvc. units this optical stream is switched into the second optical waveguide 17 2 of the second pair of the OCB 17 1 , 17 2 and is absorbed. Thus, at the input of the second FP 18, there will be no optical flow, and, therefore, at the output of the FP 18 no electrical control signal is generated by the first EDI 12, and at the second input of the AND-NOT logic element 21 there is no electric signal. Since the electrical signal is present at the output of the first FP 11, the electric control signal PE 23 is absent at the output of the AND-NOT 21 logic element, into which the third pair of WWS 22 1 , 22 2 is integrated. Therefore, the distance between the optical waveguides of the third pair of OCB 22 1 , 22 2 is large and switching the optical flow with an intensity of 1 srvc. units from the second optical waveguide 22 2 in the first 22 1 does not occur. Therefore, from the output of the first optical waveguide 22 1 of the third pair of OCB 22 1 , 22 2, an optical stream with intensity µ Bi ) is supplied to the output of БВ7 i

Таким образом, при µAi)=0 на выходе i-го БВ 7i будет присутствовать оптический поток с интенсивностью µBi) усл. ед.Thus, when μ A (x i ) = 0, the output of the i-th BV 7 i will contain an optical stream with an intensity of μ B (x i ) conv. units

Пусть µBi)=0, а 0≤µAi)≤1. Тогда на первом входе i-гo БВ 7i присутствует оптический поток с интенсивностью 2×µAi), а на втором входе i-го БВ 7i оптический поток отсутствует. Так как на вход второго оптического Y-разветвителя 15 ничего не поступает, то, соответственно, на информационном входе второго ЭОД 19 отсутствует оптический поток, и на первый вход второго оптического Y-объединителя 16 тоже ничего не поступает. На выходе второго оптического Y-объединителя 16 присутствует оптический поток с интенсивностью 1 усл. ед. Этот оптический поток попадает на вход первого оптического волновода 171 второй пары ОСВ 171, 172 и, не переключаясь во второй оптический волновод 172 второй пары ОСВ 171, 172, поступает на вход второго ФП 18. На выходе второго ФП 18 формируется электрический сигнал управления первым ЭОД 12.Let µ B (x i ) = 0, and 0≤µ A (x i ) ≤1. Then at the first input of the i-th BV 7 i there is an optical stream with an intensity of 2 × μ A (x i ), and at the second input of the i-th BV 7 i there is no optical stream. Since nothing arrives at the input of the second optical Y-coupler 15, accordingly, there is no optical flow at the information input of the second EDI 19, and nothing arrives at the first input of the second optical Y-combiner 16 either. At the output of the second optical Y-combiner 16 there is an optical stream with an intensity of 1 srvc. units This optical flux enters the input of the first optical waveguide 17 1 of the second pair of OCB 17 1 , 17 2 and, without switching to the second optical waveguide 17 2 of the second pair of OCB 17 1 , 17 2 , enters the input of the second phase 18. At the output of the second phase 18 an electrical control signal is generated by the first EDI 12.

Одновременно с первого выхода первого оптического Y-разветвителя 8 оптический поток с интенсивностью µAi) усл. ед. поступает на информационный вход первого ЭОД 12, а со второго выхода оптический поток с интенсивностью µA(xi) усл. ед. поступает на первый вход первого оптического Y-объединителя 9. Так как на первый ЭОД 12 подан заданный управляющий сигнал, то оптический поток с интенсивностью µAi) усл. ед. с выхода ЭОД 12 направляется на первый вход третьего оптического Y-объединителя 20. С выхода третьего оптического Y-объединителя 20 оптический поток с интенсивностью µAi) поступает на вход первого оптического волновода 221 третьей пары ОСВ 221, 222. При этом оптический поток с интенсивностью µAi)+1 усл. ед. с выхода первого оптического Y-объединителя 9 попадает на вход первого оптического волновода 101 первой пары ОСВ 101, 102. При µA(xi)≥0.05 усл. ед., а следовательно, (µAi)+1)≥1.05 усл. ед. этот оптический поток переключается во второй оптический волновод 102 первой пары ОСВ 101, 102 и поглощается. Таким образом, на входе первого ФП 11 будет отсутствовать оптический поток, и, следовательно, на выходе ФП 11 не формируется электрический сигнал управления вторым ЭОД 19, и на первом входе логического элемента «И-НЕ» 21 отсутствует электрический сигнал. Так как на выходе второго ФП 18 присутствует электрический сигнал, то на выходе логического элемента «И-НЕ» 21 отсутствует электрический сигнал управления ПЭ 23, в который интегрирована третья пара ОСВ 221, 222. Поэтому расстояние между оптическими волноводами третьей пары ОСВ 221, 222 велико и переключения оптического потока с интенсивностью 1 усл. ед. из второго оптического волновода 222 в первый 221 не происходит. Следовательно, с выхода первого оптического волновода 221 третьей пары ОСВ 221, 222 оптический поток с интенсивностью µAi) поступает на выход БВ7i Simultaneously, from the first output of the first optical Y-splitter 8, an optical stream with an intensity of μ A (x i ) conv. units arrives at the information input of the first EDI 12, and from the second output an optical stream with intensity µ A (x i ) conv. units arrives at the first input of the first optical Y-combiner 9. Since the specified control signal is supplied to the first EDI 12, an optical stream with intensity µ A (x i ) conv. units from the output of the EDI 12 is directed to the first input of the third optical Y-combiner 20. From the output of the third optical Y-combiner 20, an optical stream with an intensity of μ A (x i ) is fed to the input of the first optical waveguide 22 1 of the third OSB 22 1 , 22 2 . In this case, an optical stream with an intensity of μ A (x i ) +1 srvc. units from the output of the first optical Y-combiner 9 gets to the input of the first optical waveguide 10 1 of the first pair of OCB 10 1 , 10 2 . For µ A (x i ) ≥0.05 conv. units, and therefore (µ Ai ) +1) ≥1.05 conv. units this optical flux is switched to the second optical waveguide 10 2 of the first pair of OCB 10 1 , 10 2 and is absorbed. Thus, at the input of the first FP 11 there will be no optical flow, and therefore, at the output of the FP 11 no electrical control signal of the second EDI 19 is generated, and there is no electric signal at the first input of the AND-NOT logic element 21. Since an electric signal is present at the output of the second FP 18, an electric control signal PE 23 is absent at the output of the NAND gate 21, into which a third pair of WWS 22 1 , 22 2 is integrated. Therefore, the distance between the optical waveguides of the third pair of OCB 22 1 , 22 2 is large and switching the optical flow with an intensity of 1 conv. units from the second optical waveguide 22 2 in the first 22 1 does not occur. Consequently, from the output of the first optical waveguide 22 1 of the third pair of OCB 22 1 , 22 2, an optical stream with an intensity µ A (x i ) arrives at the output of BV7 i

Таким образом, при µBi)=0 на выходе i-го БВ 7i будет присутствовать оптический поток с интенсивностью µAi) усл. ед.Thus, when μ B (x i ) = 0, the output of the i-th BV 7 i will contain an optical stream with an intensity μ A (x i ) conv. units

Пусть 0≤µAi)≤1 и 0≤µBi)≤1. Тогда на первом входе i-го БВ 7i присутствует оптический поток с интенсивностью 2×µAi) усл. ед. Этот оптический поток поступает на вход первого оптического Y-разветвителя 8, с первого выхода которого оптический поток с интенсивностью µAi) усл. ед. поступает на информационный вход первого ЭОД 12, а со второго выхода оптический поток с интенсивностью µAi) усл. ед. поступает на вход первого оптического Y-объединителя 9. Следовательно, с выхода первого оптического Y-объединителя 9 оптический поток с интенсивностью (µAi)+1) усл. ед. будет поступать на вход первого оптического волновода 101 первой пары ОСВ 101, 102. При µAi)≥0.05 усл. ед., а следовательно, при (µAi)+1)≥1.05 усл. ед. этот оптический поток переключается во второй оптический волновод 102 первой пары ОСВ 101, 102 и поглощается. Таким образом, на входе первого ФП 11 будет отсутствовать оптический поток, и, следовательно, на выходе ФП 11 не формируется электрический сигнал управления вторым ЭОД 19.Let 0≤µ A (x i ) ≤1 and 0≤µ B (x i ) ≤1. Then at the first input of the i-th BV 7 i there is an optical stream with an intensity of 2 × µ A (x i ) conv. units This optical stream enters the input of the first optical Y-splitter 8, from the first output of which an optical stream with intensity µ A (x i ) conv. units arrives at the information input of the first EDI 12, and from the second output an optical stream with intensity µ A (x i ) conv. units arrives at the input of the first optical Y-combiner 9. Therefore, from the output of the first optical Y-combiner 9, an optical stream with an intensity (μ A (x i ) +1) conv. units will be fed to the input of the first optical waveguide 10 1 of the first pair of OCB 10 1 , 10 2 . For µ A (x i ) ≥0.05 srvc. units, and therefore, for (μ A (x i ) +1) ≥1.05 srvc. units this optical flux is switched to the second optical waveguide 10 2 of the first pair of OCB 10 1 , 10 2 and is absorbed. Thus, there will be no optical flow at the input of the first FP 11, and therefore, no electrical control signal of the second EDI 19 is generated at the output of the FP 11.

Одновременно на втором входе i-го БВ 7i присутствует оптический поток с интенсивностью 2×µBi) усл. ед. Этот оптический поток поступает на вход второго оптического Y-разветвителя 15, с первого выхода которого оптический поток с интенсивностью µB(xi) усл. ед. поступает на информационный вход второго ЭОД 19, а со второго выхода оптический поток с интенсивностью µBi) усл. ед. поступает на вход второго оптического Y-объединителя 16. Следовательно, с выхода второго оптического Y-объединителя 16 оптический поток с интенсивностью (µBi)+1) усл. ед. будет поступать на вход первого оптического волновода 171 второй пары ОСВ 171, 172. При µBi)≥0.05 усл. ед., а следовательно, (µBi)+1)≥1.05 усл. ед. этот оптический поток переключается во второй оптический волновод 172 второй пары ОСВ 171, 172 и поглощается. Таким образом, на входе второго ФП 18 будет отсутствовать оптический поток, и, следовательно, на выходе ФП 18 не формируется электрический сигнал управления первым ЭОД 12.At the same time, at the second input of the i-th BV 7 i there is an optical stream with an intensity of 2 × μ B (x i ) conv. units This optical stream enters the input of the second optical Y-splitter 15, from the first output of which an optical stream with an intensity of µB (x i ) conv. units arrives at the information input of the second EDI 19, and from the second output an optical stream with an intensity of µ B (x i ) conv. units arrives at the input of the second optical Y-combiner 16. Therefore, from the output of the second optical Y-combiner 16, an optical stream with an intensity (μ B (x i ) +1) conv. units will be fed to the input of the first optical waveguide 17 1 of the second pair of OCB 17 1 , 17 2 . When µ B (x i ) ≥0.05 srvc. units, and therefore (µ Bi ) +1) ≥1.05 srvc. units this optical stream is switched into the second optical waveguide 17 2 of the second pair of the OCB 17 1 , 17 2 and is absorbed. Thus, at the input of the second FP 18, there will be no optical flow, and therefore, at the output of the FP 18, an electrical control signal of the first EDI 12 is not generated.

Так как на управляющем входе первого ЭОД 12 отсутствует заданный управляющий сигнал, то оптический поток с интенсивностью µAi) усл. ед. с выхода ЭОД 12 не направляется на первый вход третьего оптического Y-объединителя 20 и поглощается. Так как на управляющем входе второго ЭОД 19 также отсутствует заданный управляющий сигнал, то и оптический поток с интенсивностью µBi) усл. ед. с выхода ЭОД 19 не направляется на второй вход третьего оптического Y-объединителя 20 и поглощается. Следовательно, на выходе третьего оптического Y-объединителя 20 будет отсутствовать оптический поток.Since at the control input of the first EDI 12 there is no predetermined control signal, an optical stream with intensity µ A (x i ) conv. units from the output of the EDI 12 is not sent to the first input of the third optical Y-combiner 20 and is absorbed. Since the control input of the second EDI 19 also does not have a predetermined control signal, the optical flux with intensity µ B (x i ) conv. units from the output of the EDI 19 is not sent to the second input of the third optical Y-combiner 20 and is absorbed. Therefore, the output of the third optical Y-combiner 20 will be no optical flow.

При отсутствии на выходе первого ФП 11 и второго ФП 19 электрических сигналов на выходе логического элемента «И-НЕ» 21 возникает сигнал управления ПЭ 23, обеспечивающий сближение волноводов третьей пары ОСВ 221, 222 так, что между ними появляется оптическая связь. Следовательно, оптический поток с интенсивностью 1 усл. ед. с третьего выхода 143 оптического трехвыходного разветвителя 14 через второй оптический волновод 222 третьей пары ОСВ 221, 222 переключается в первый оптический волновод 221 третьей пары ОСВ 221, 222 и поступает далее на выход БВ 7i.In the absence of electrical signals at the output of the first FP 11 and the second FP 19 at the output of the AND-NOT logic element 21, a control signal PE 23 arises, ensuring the approach of the waveguides of the third pair of OCB 22 1 , 22 2 so that an optical connection appears between them. Therefore, an optical stream with an intensity of 1 srvc. units from the third output 14 3 of the optical three -output splitter 14 through the second optical waveguide 22 2 of the third couple of the OCB 22 1 , 22 2 switches to the first optical waveguide 22 1 of the third pair of the OCB 22 1 , 22 2 and then goes to the output of the BV 7 i .

Таким образом, при 0≤µA(xi)≤1 и 0≤µBi)≤1 на выходе i-го БВ 7i будет присутствовать оптический поток с интенсивностью 1 усл. ед.Thus, for 0≤µ A (x i ) ≤1 and 0≤µ B (x i ) ≤1, an optical stream with an intensity of 1 srvc will be present at the output of the i-th BV 7 i units

При µAi)=0 и µBi)=0 на первом и втором входах i-го БВ 7i оптические потоки отсутствуют. Следовательно, на выходе i-го БВ 7i также будет отсутствовать оптический поток (оптические сигналы не проходят с выходов ЭОД 11, 9 на соответствующие входы третьего оптического Y-объединителя 20, при этом на выходе логического элемента «И-НЕ» 21 будет отсутствовать сигнал управления ПЭ 23).When μ A (x i ) = 0 and μ B (x i ) = 0, there are no optical flows at the first and second inputs of the i-th BV 7 i . Therefore, at the output of the i-th BV 7 i there will also be no optical flow (optical signals do not pass from the outputs of the EDI 11, 9 to the corresponding inputs of the third optical Y-combiner 20, while the output of the AND-NOT logic element 21 will be absent PE control signal 23).

Из вышеизложенного следует, что на выходе i-го БВ 7i формируются следующие оптические потоки (i=1, 2,…n):From the above it follows that at the output of the i-th BV 7 i the following optical flows are formed (i = 1, 2, ... n):

- поток интенсивности µAi) усл. ед. при µBi)=0;- intensity flux µ A (x i ) conv. units when µ B (x i ) = 0;

- поток интенсивности µBi) усл. ед. при µA(xi)=0;- intensity flux µ B (x i ) conv. units for µ A (x i ) = 0;

- 1 усл. ед. во всех остальных случаях.- 1 conv. units in all other cases.

Таким образом, на выходе каждого i-го БВ 7i формируется оптический поток, интенсивность которого пропорциональна значению функции принадлежности µDi) для конкретного значения хi(i=1, 2,…n).Thus, at the output of each i-th BV 7 i , an optical flow is formed, the intensity of which is proportional to the value of the membership function µ D (x i ) for a particular value of x i (i = 1, 2, ... n).

Следовательно, на выходах всех БВ 71, 72,…7n - на выходе устройства, формируется плоский оптический поток с интенсивностью по оси Ох , пропорциональной функции принадлежности µD(x) соответствующей результату операции Д-дизъюнкции двух нечетких множеств, определяемой равенством (1).Therefore, at the outputs of all BV 7 1 , 7 2 , ... 7 n - at the output of the device, a flat optical stream is formed with an intensity along the Ox axis proportional to the membership function µ D (x) corresponding to the result of the D-disjunction operation of two fuzzy sets defined by the equality (one).

Быстродействие оптического Д-дизъюнктора нечетких множеств определяется динамическими характеристиками пьезоэлемента, фотоприемников, электрооптических дефлекторов и логического элемента «И-НЕ». Частота среза пьезоэлементов составляет 108 Гц. Фотоприемники, выполняемые в традиционном варианте на основе фотодиодов, имеют частоту среза 109 Гц, а электрооптические дефлекторы - 1010 Гц. Время задержки логического элемента, выполненного в интегральном исполнении на базе логики ТТЛШ, составляет 10-9 с. Для существующих непрерывно логических систем обработки информации подобное быстродействие обеспечивает их функционирование практически в реальном масштабе времени.The speed of the optical D-disjunctor of fuzzy sets is determined by the dynamic characteristics of the piezoelectric element, photodetectors, electro-optical deflectors and the logical AND-NOT element. The cutoff frequency of the piezoelectric elements is 10 8 Hz. Photodetectors, made in the traditional version based on photodiodes, have a cutoff frequency of 10 9 Hz, and electro-optical deflectors - 10 10 Hz. The delay time of a logic element made in an integrated version based on the TTLS logic is 10 -9 s. For existing continuously logical information processing systems, such a speed ensures their operation in almost real time.

Claims (1)

Оптический Д-дизъюнктор нечетких множеств, содержащий источник излучения, первый линейный оптический транспарант, первый оптический n-выходной разветвитель, пару оптически связанных волноводов, отличающийся тем, что в него введены второй оптический n-выходной разветвитель, второй линейный оптический транспарант, группа n блоков вычисления, каждый из которых содержит два оптических Y-разветвителя, три оптических Y-объединителя, две пары оптически связанных волноводов, два фотоприемника, два электрооптических дефлектора, источник излучения, оптический трехвыходной разветвитель, логический элемент «И-НЕ», пъезоэлемент и третью пару оптически связанных волноводов, интегрированных в пьезоэлемент, причем первым входом блока является вход первого оптического Y-разветвителя, вторым входом является вход второго оптического Y-разветвителя, выход источника излучения подключен ко входу оптического трехвыходного разветвителя, первый выход которого подключен ко второму входу первого оптического Y-объединителя, второй выход оптического трехвыходного разветвителя подключен ко второму входу второго оптического Y-объединителя, третий выход оптического трехвыходного разветвителя подключен ко входу второго оптического волновода третьей пары оптически связанных волноводов, первый выход первого оптического Y-разветвителя подключен к информационному входу первого электрооптического дефлектора, второй выход первого оптического Y-разветвителя подключен к первому входу первого оптического Y-объединителя, выход которого подключен ко входу первого оптического волновода первой пары оптически связанных волноводов, выход второго оптического волновода первой пары оптически связанных волноводов является поглощающим, выход первого оптического волновода первой пары оптически связанных волноводов подключен ко входу первого фотоприемника, выход которого подключен к управляющему входу второго электрооптического дефлектора и к первому входу логического элемента «И-НЕ», выход первого электрооптического дефлектора подключен к первому входу третьего оптического Y-объединителя, первый выход второго оптического Y-разветвителя подключен к информационному входу второго электрооптического дефлектора, второй выход второго оптического Y-разветвителя подключен к первому входу второго оптического Y-объединителя, выход которого подключен ко входу первого оптического волновода второй пары оптически связанных волноводов, выход второго оптического волновода второй пары оптически связанных волноводов является поглощающим, выход первого оптического волновода второй пары оптически связанных волноводов подключен ко входу второго фотоприемника, выход которого подключен к управляющему входу первого электрооптического дефлектора и ко второму входу логического элемента «И-НЕ», выход второго электрооптического дефлектора подключен ко второму входу третьего оптического Y-объединителя, выход логического элемента «И-НЕ» подключен к управляющему входу пьезоэлемента, в который интегрирована третья пара оптически связанных волноводов, выход третьего оптического Y-объединителя подключен ко входу первого оптического волновода третьей пары оптически связанных волноводов, выход второго оптического волновода третьей пары оптически связанных волноводов является поглощающим, выход первого оптического волновода является выходом блока вычисления, выход источника излучения подключен ко входу оптического Y-разветвителя, первый выход которого подключен ко входу первого оптического n-выходного разветвителя, а второй выход подключен ко входу второго оптического n-выходного разветвителя, каждый выход первого оптического n-выходного разветвителя подключен к соответствующему входу первого линейного оптического транспаранта, каждый выход которого подключен к первому входу соответствующего блока вычисления, каждый выход второго оптического n-выходного разветвителя подключен к соответствующему входу второго линейного оптического транспаранта, каждый выход которого подключен ко второму входу соответствующего блока вычисления, а выходы блоков вычисления являются выходами устройства. An optical D-disjunctor of fuzzy sets containing a radiation source, a first linear optical transparency, a first optical n-output splitter, a pair of optically coupled waveguides, characterized in that a second optical n-output splitter, a second linear optical transparency, a group of n blocks are inserted calculations, each of which contains two optical Y-couplers, three optical Y-combiners, two pairs of optically coupled waveguides, two photodetectors, two electro-optical deflectors, the source is emitted a three-output optical splitter, an AND-NOT logic element, a piezoelectric element and a third pair of optically coupled waveguides integrated into the piezoelectric element, the first input of the block being the input of the first optical Y-splitter, the second input is the input of the second optical Y-splitter, source output radiation is connected to the input of the optical three-output splitter, the first output of which is connected to the second input of the first optical Y-combiner, the second output of the optical three-output splitter is connected to to the other input of the second optical Y-coupler, the third output of the three-output optical coupler is connected to the input of the second optical waveguide of the third pair of optically coupled waveguides, the first output of the first optical Y-coupler is connected to the information input of the first electro-optical deflector, the second output of the first optical Y-coupler is connected to the first the input of the first optical Y-combiner, the output of which is connected to the input of the first optical waveguide of the first pair of optically coupled waveguides, the course of the second optical waveguide of the first pair of optically coupled waveguides is absorbing, the output of the first optical waveguide of the first pair of optically coupled waveguides is connected to the input of the first photodetector, the output of which is connected to the control input of the second electro-optical deflector and to the first input of the AND-NOT logic element, the output of the first the electro-optical deflector is connected to the first input of the third optical Y-combiner, the first output of the second optical Y-splitter is connected to the information during the second electro-optical deflector, the second output of the second optical Y-coupler is connected to the first input of the second optical Y-combiner, the output of which is connected to the input of the first optical waveguide of the second pair of optically coupled waveguides, the output of the second optical waveguide of the second pair of optically coupled waveguides is absorbing, the output of the first optical waveguide of the second pair of optically coupled waveguides is connected to the input of the second photodetector, the output of which is connected to the control input of the first of the second electro-optical deflector and to the second input of the AND-NOT logical element, the output of the second electro-optical deflector is connected to the second input of the third optical Y-combiner, the output of the AND-NOT logical element is connected to the control input of the piezoelectric element, into which the third pair of optically coupled waveguides, the output of the third optical Y-combiner is connected to the input of the first optical waveguide of the third pair of optically coupled waveguides, the output of the second optical waveguide of the third pair of optically The waveguide is absorbing, the output of the first optical waveguide is the output of the calculation unit, the output of the radiation source is connected to the input of the optical Y-splitter, the first output of which is connected to the input of the first optical n-output splitter, and the second output is connected to the input of the second optical n-output splitter , each output of the first optical n-output splitter is connected to the corresponding input of the first linear optical banner, each output of which is connected to the first input with of the corresponding calculation unit, each output of the second optical n-output splitter is connected to the corresponding input of the second linear optical transparency, each output of which is connected to the second input of the corresponding calculation unit, and the outputs of the calculation units are the outputs of the device.
RU2010127617/08A 2010-07-02 2010-07-02 Optical fuzzy set d-disjunctor RU2451976C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010127617/08A RU2451976C2 (en) 2010-07-02 2010-07-02 Optical fuzzy set d-disjunctor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010127617/08A RU2451976C2 (en) 2010-07-02 2010-07-02 Optical fuzzy set d-disjunctor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010127617A RU2010127617A (en) 2012-01-10
RU2451976C2 true RU2451976C2 (en) 2012-05-27

Family

ID=45783514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010127617/08A RU2451976C2 (en) 2010-07-02 2010-07-02 Optical fuzzy set d-disjunctor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2451976C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2682410C2 (en) * 2017-09-07 2019-03-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ростовский государственный экономический университет (РИНХ)" Optoelectronic compromise summator

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2020551C1 (en) * 1992-07-06 1994-09-30 Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.главного маршала артиллерии М.И.Неделина Optical comparator
RU2020550C1 (en) * 1990-10-30 1994-09-30 Ростовское высшее военно-инженерное училище ракетных войск Optical functional converter
RU2103721C1 (en) * 1995-10-31 1998-01-27 Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Гл.маршала артиллерии Неделина М.И. Device for subtraction of optical signals
GB2335102A (en) * 1997-05-19 1999-09-08 Northern Telecom Ltd Optical logic devices and methods
JP2009110030A (en) * 2006-02-14 2009-05-21 Coveytech Llc All-optical gates
RU2009129093A (en) * 2009-07-28 2011-02-10 ГОУ ВПО Ростовский государственный университет путей сообщения (РГУПС) (RU) OPTICAL CONTINUOUS SET OPERATOR

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2020550C1 (en) * 1990-10-30 1994-09-30 Ростовское высшее военно-инженерное училище ракетных войск Optical functional converter
RU2020551C1 (en) * 1992-07-06 1994-09-30 Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.главного маршала артиллерии М.И.Неделина Optical comparator
RU2103721C1 (en) * 1995-10-31 1998-01-27 Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Гл.маршала артиллерии Неделина М.И. Device for subtraction of optical signals
GB2335102A (en) * 1997-05-19 1999-09-08 Northern Telecom Ltd Optical logic devices and methods
JP2009110030A (en) * 2006-02-14 2009-05-21 Coveytech Llc All-optical gates
RU2009129093A (en) * 2009-07-28 2011-02-10 ГОУ ВПО Ростовский государственный университет путей сообщения (РГУПС) (RU) OPTICAL CONTINUOUS SET OPERATOR

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2682410C2 (en) * 2017-09-07 2019-03-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ростовский государственный экономический университет (РИНХ)" Optoelectronic compromise summator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010127617A (en) 2012-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102621768B (en) N-bit optical digital-to-analog converter based on micro ring resonator
RU2451976C2 (en) Optical fuzzy set d-disjunctor
RU2419127C2 (en) Optical or gate for continuous sets
Choudhary et al. Implementation of highly optimized optical all logic gates on a single chip using Ti-diffused lithium-niobate for high-speed processing in combinational circuits
Zhao et al. Optical computing on silicon-on-insulator-based photonic integrated circuits
RU2408052C1 (en) Optoelectronic dephasing apparatus
RU2432600C1 (en) Optical disjunctor for continuous (fuzzy) sets
RU2437139C1 (en) Optical boundary disjunctor for fuzzy sets
RU2435192C1 (en) Optical fuzzy set d-conjunctor
RU2665262C2 (en) Optoelectronic compromise summator
RU2646366C1 (en) Optoelectronic compromise summator
RU2435191C1 (en) Optical algebraic fuzzy set coupler
RU2689811C1 (en) Optoelectronic compromise summator
RU2433445C1 (en) Optical computing device for calculating function difference
RU2432602C1 (en) Optical boundary conjunctor of fuzzy sets
RU2432597C1 (en) Optical function calculator based on number modulus
RU2429519C1 (en) Optical calculator of symmetrical difference in continuity
RU2433446C1 (en) Optical computing device for calculating difference between continuous sets
RU2439652C1 (en) Optoelectronic defuzzification apparatus
RU2444048C2 (en) Optimum parameter optical computer
RU2435193C1 (en) Optical continuous (fuzzy) set conjunctor
RU2446435C1 (en) Optoelectronic defuzzificator
RU2441267C1 (en) Optical computer of fuzzy connection of fuzzy sets
RU2682410C2 (en) Optoelectronic compromise summator
RU2444036C2 (en) Optical switch