RU2451979C1 - Optical minimum signal nanoselector - Google Patents
Optical minimum signal nanoselector Download PDFInfo
- Publication number
- RU2451979C1 RU2451979C1 RU2011123339/08A RU2011123339A RU2451979C1 RU 2451979 C1 RU2451979 C1 RU 2451979C1 RU 2011123339/08 A RU2011123339/08 A RU 2011123339/08A RU 2011123339 A RU2011123339 A RU 2011123339A RU 2451979 C1 RU2451979 C1 RU 2451979C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- input
- output
- subtracting
- nanoblock
- Prior art date
Links
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических наноустройствах обработки информации для выбора (селекции) минимального сигнала из совокупности оптических сигналов, подаваемых на его вход.The invention relates to computer technology and can be used in optical nanodevices for processing information to select (select) the minimum signal from the set of optical signals supplied to its input.
Известно оптическое вычислительное устройство - оптический компаратор [патент РФ №2106063. Оптический компаратор / Соколов С.В., Баранник А.А., 1998 г.], предназначенный для сравнения двух оптических сигналов по величинам их интенсивностей. Оптический компаратор содержит оптический разветвитель, амплитудные модуляторы, фазовый модулятор, оптические объединители, оптические бистабильные элементы.Known optical computing device is an optical comparator [RF patent No. 2106063. Optical comparator / Sokolov SV, Barannik AA, 1998], designed to compare two optical signals by their intensities. The optical comparator contains an optical splitter, amplitude modulators, a phase modulator, optical combiners, optical bistable elements.
Существенные признаки аналога, общие с заявляемым устройством, следующие: оптический разветвитель, оптический объединитель.The essential features of an analogue common with the claimed device are as follows: optical splitter, optical combiner.
Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и невозможность выбора минимального сигнала из двух оптических сигналов, подаваемых на его вход, а также невозможность реализации устройства в наноразмерном исполнении.The disadvantages of this device are the design complexity and the inability to select the minimum signal from two optical signals supplied to its input, as well as the inability to implement the device in nanoscale design.
Наиболее близким по техническому исполнению к заявляемому устройству является оптическое вычитающее наноустройство [патент РФ №2364906. Оптическое вычитающее наноустройство / Соколов С.В., Каменский В.В., 2009 г., БИ №23], содержащее входной оптический нановолоконный Y-разветвитель, источник постоянного оптического сигнала, два оптических нановолоконных N-выходных разветвителя, два входных оптических нановолоконных Y-разветвителя, два входных оптических нановолоконных объединителя, два оптических нановолоконных N-входных объединителя, пару телескопических нанотрубок.The closest in technical execution to the claimed device is an optical subtractive nanodevice [RF patent No. 2364906. Optical subtractive nanodevice / Sokolov SV, Kamensky VV, 2009, BI No. 23], containing an input optical nanofiber Y-splitter, a constant optical signal source, two optical nanofiber N-output splitters, two input optical nanofiber Y-coupler, two input optical nanofiber combiners, two optical nanofiber N-input combiners, a pair of telescopic nanotubes.
Прототип является существенным признаком заявляемого устройства.The prototype is an essential feature of the claimed device.
Недостатком прототипа является невозможность выбора минимального сигнала из двух оптических сигналов, подаваемых на его вход.The disadvantage of the prototype is the inability to select the minimum signal from two optical signals supplied to its input.
Задачами изобретения являются создание оптического устройства, способного формировать на выходе устройства оптический сигнал с интенсивностью, равной интенсивности минимального сигнала из двух оптических сигналов, подаваемых на его входы, а также реализация устройства в наноразмерном исполнении.The objectives of the invention are the creation of an optical device capable of generating an optical signal at the output of the device with an intensity equal to the intensity of the minimum signal from two optical signals supplied to its inputs, as well as the implementation of the device in nanoscale execution.
Техническим результатом является расширение возможностей устройства за счет выполнения функции формирования на выходе устройства оптического сигнала с интенсивностью, равной интенсивности минимального сигнала из двух оптических сигналов, подаваемых на его входы, при реализации устройства в наноразмерном исполнении.The technical result is to expand the capabilities of the device by performing the function of generating an optical signal at the device output with an intensity equal to the intensity of the minimum signal from two optical signals supplied to its inputs when the device is implemented in nanoscale design.
Сущность изобретения состоит в том, что в оптический наноселектор минимального сигнала, содержащий первый оптический вычитающий наноблок, введены второй оптический вычитающий наноблок, два оптических нановолноводных Y-разветвителя, два оптических нановолноводных Y-объединителя, первым входом устройства является вход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя, вторым входом устройства является вход второго оптического нановолноводного Y-разветвителя, первый выход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя подключен к первому входу первого оптического вычитающего наноблока, первый выход второго оптического нановолноводного Y-разветвителя подключен ко второму входу первого оптического вычитающего наноблока, второй выход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя подключен к первому входу первого оптического нановолноводного Y-объединителя, второй выход второго оптического нановолноводного Y-разветвителя подключен ко второму входу первого оптического нановолноводного Y-объединителя, выход которого подключен к первому входу первого оптического вычитающего наноблока, первый выход которого подключен к первому входу второго оптического нановолноводного Y-объединителя, второй выход первого оптического вычитающего наноблока подключен ко второму входу второго оптического нановолноводного Y-объединителя, выход которого подключен ко второму входу второго оптического вычитающего наноблока, первый выход которого является выходом устройства.The essence of the invention lies in the fact that a second optical subtracting nanoblock, two optical nanowaveguide Y-couplers, two optical nanowaveguide Y-couplers are introduced into the minimum optical signal nanoselector containing the first optical subtracting nanoblock, the first input of the device is the input of the first optical nanowave Y-splitter , the second input of the device is the input of the second optical nanowaveguide Y-splitter, the first output of the first optical nanowaveguide Y-splitter is connected n to the first input of the first optical subtracting nanoblock, the first output of the second optical nanowave Y-coupler is connected to the second input of the first optical subtracting nanoblock, the second output of the first optical nanowave Y-coupler is connected to the first input of the first optical nanowave Y-combiner, the second output of the second optical nanowave The Y-splitter is connected to the second input of the first optical nanowave Y-combiner, the output of which is connected to the first input of the first optical subtractive nanoblock, the first output of which is connected to the first input of the second optical nanowave Y-combiner, the second output of the first optical subtracting nanoblock is connected to the second input of the second optical nanowave Y-combiner, the output of which is connected to the second input of the second optical subtracting nanoblock, the first output of which is device output.
Оптический наноселектор минимального сигнала - оптическое вычислительное устройство, предназначенное для формирования на его выходе оптического сигнала с интенсивностью z, наименьшей из интенсивностей двух оптических сигналов x, y, подаваемых на его входы, согласно известному выражению:Optical nanoselector of the minimum signal — an optical computing device designed to generate an optical signal with an intensity z at its output, the smallest of the intensities of two optical signals x, y supplied to its inputs, according to the well-known expression:
где x, y - величины интенсивностей оптических сигналов, подаваемых на входы оптического наноселектора минимального сигнала.where x, y are the intensities of the optical signals supplied to the inputs of the optical nanoselector of the minimum signal.
Функциональная схема оптического наноселектора минимального сигнала показана на фигуре 1.Functional diagram of the optical nanoselector minimum signal shown in figure 1.
Оптический наноселектор минимального сигнала содержит:The optical nanoselector of the minimum signal contains:
- 11, 12 - первый и второй оптические нановолноводные Y-разветвители;- 1 1 , 1 2 - the first and second optical nanowave Y-splitters;
- 21, 22 - первый и второй оптические вычитающие наноблоки, которые могут быть выполнены в виде [патент РФ №2364906. Оптическое вычитающее наноустройство / Соколов С.В., Каменский В.В., 2009 г., БИ №23];- 2 1 , 2 2 - the first and second optical subtractive nanoblocks, which can be made in the form of [RF patent No. 2364906. Optical subtractive nanodevice / Sokolov SV, Kamensky VV, 2009, BI No. 23];
- 31, 32 - первый и второй оптические нановолноводные Y-объединители.- 3 1 , 3 2 - the first and second optical nanowaveguide Y-combiners.
Оптический наноселектор минимального сигнала имеет два входа, причем первым входом устройства (Вход 1) является вход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 11, а вторым входом (Вход 2) - вход второго оптического нановолноводного Y-разветвителя 12.The optical nanoselector of the minimum signal has two inputs, the first input of the device (Input 1) is the input of the first optical nanowaveguide Y-splitter 1 1 , and the second input (Input 2) is the input of the second optical nanowaveguide Y-splitter 1 2 .
Первый выход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 11 подключен к первому входу первого оптического вычитающего наноблока 21.The first output of the first optical nanowave Y-splitter 1 1 is connected to the first input of the first optical subtracting nanoblock 2 1 .
Первый выход второго оптического нановолноводного Y-разветвителя 12 подключен ко второму входу первого оптического вычитающего наноблока 21.The first output of the second optical nanowave Y-coupler 1 2 is connected to the second input of the first optical subtracting nanoblock 2 1 .
Второй выход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 11 подключен к первому входу первого оптического нановолноводного Y-объединителя 31.The second output of the first optical nanowaveguide Y-splitter 1 1 is connected to the first input of the first optical nanowaveguide Y-combiner 3 1 .
Второй выход второго оптического нановолноводного Y-разветвителя 12 подключен ко второму входу первого оптического нановолноводного Y-объединителя 31, выход которого подключен к первому входу второго оптического вычитающего наноблока 22.The second output of the second optical nanowaveguide Y-coupler 1 2 is connected to the second input of the first optical nanowaveguide Y-combiner 3 1 , the output of which is connected to the first input of the second optical subtracting nanoblock 2 2 .
Первый выход первого оптического вычитающего наноблока 21 подключен к первому входу второго оптического нановолноводного Y-объединителя 32. Второй выход первого оптического вычитающего наноблока 21 подключен ко второму входу второго оптического нановолноводного Y-объединителя 32, выход которого подключен ко второму входу второго оптического вычитающего наноблока 22.The first output of the first optical subtracting nanoblock 2 1 is connected to the first input of the second optical nanowave Y-combiner 3 2 . The second output of the first optical subtracting nanoblock 2 1 is connected to the second input of the second optical nanowave Y-combiner 3 2 , the output of which is connected to the second input of the second optical subtracting nanoblock 2 2 .
Первый выход второго оптического вычитающего наноблока 22 является выходом устройства.The first output of the second optical subtracting nanoblock 2 2 is the output of the device.
Работа устройства при подаче на вход 1 и вход 2 оптического наноселектора минимального сигнала оптических сигналов с интенсивностями x и y усл(овных) ед(иниц), соответственно, протекает следующим образом.The operation of the device when applied to the input 1 and input 2 of the optical nanoselector of the minimum signal of optical signals with intensities x and y conditional units (units), respectively, proceeds as follows.
Оптический сигнал с интенсивностью x усл. ед. поступает на вход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 11, с первого и второго 1 выходов которого снимаются оптические сигналы с интенсивностями усл. ед. каждый. Одновременно оптический сигнал с интенсивностью y усл. ед. поступает на вход второго оптического нановолноводного Y-разветвителя 12, с первого и второго выходов которого снимаются оптические сигналы с интенсивностями усл. ед. каждый.Optical signal with intensity x conv. units arrives at the input of the first optical nanowaveguide Y-splitter 1 1 , from the first and second 1 outputs of which optical signals with intensities conv. units everyone. At the same time, an optical signal with intensity y srvc. units arrives at the input of the second optical nanowaveguide Y-splitter 1 2 , from the first and second outputs of which optical signals with intensities conv. units everyone.
Далее с первого выхода первого оптического нановолноводпого Y-разветвителя 11 оптический сигнал с интенсивностью усл. ед. поступает на первый вход первого оптического вычитающего наноблока 21. С первого выхода второго оптического нановолноводного Y-разветвителя 12 оптический сигнал с интенсивностью усл. ед. поступает на второй вход первого оптического вычитающего наноблока 21.Next, from the first output of the first optical nanowave-water Y-splitter 1 1 optical signal with intensity conv. units arrives at the first input of the first optical subtracting nanoblock 2 1 . From the first output of the second optical nanowave Y-splitter 1 2 optical signal with intensity conv. units arrives at the second input of the first optical subtracting nanoblock 2 1 .
Работа оптических вычитающих наноблоков 21, 22 описана в [патент РФ №2364906. Оптическое вычитающее наноустройство / Соколов С.В., Каменский В.В., 2009 г., БИ №23].The operation of optical subtractive nanoblocks 2 1 , 2 2 is described in [RF patent No. 2364906. Optical subtractive nanodevice / Sokolov SV, Kamensky VV, 2009, BI No. 23].
Так как для исключения знака разности сигналов x, y выходы первого оптического вычитающего наноблока 21 подключены к первому и второму входам второго оптического нановолноводного Y-объединителя 32, то на выходе последнего формируется оптический сигнал с интенсивностью, равной . Этот оптический сигнал подается на второй вход второго оптического вычитающего наноблока 22.Since in order to eliminate the sign of the difference of signals x, y, the outputs of the first optical subtracting nanoblock 2 1 are connected to the first and second inputs of the second optical nanowave Y-combiner 3 2 , an optical signal with an intensity equal to . This optical signal is supplied to the second input of the second optical subtracting nanoblock 2 2 .
Так как со второго выхода первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 11 оптический сигнал с интенсивностью усл. ед. поступает на первый вход первого оптического нановолноводного Y-объединителя 31, а со второго выхода второго оптического нановолноводного Y-разветвителя 12 оптический сигнал с интенсивностью усл. ед. поступает на второй вход первого оптического нановолноводного Y-объединителя 31, то на выходе последнего формируется оптический сигнал с интенсивностью, равной . Этот оптический сигнал подается на первый вход второго оптического вычитающего наноблока 22.Since from the second output of the first optical nanowave Y-splitter 1 1 optical signal with intensity conv. units goes to the first input of the first optical nanowaveguide Y-combiner 3 1 , and from the second output of the second optical nanowaveguide Y-splitter 1 2 an optical signal with an intensity conv. units arrives at the second input of the first optical nanowaveguide Y-combiner 3 1 , then an optical signal with an intensity equal to . This optical signal is fed to the first input of the second optical subtracting nanoblock 2 2 .
Следовательно, на первом выходе второго оптического вычитающего наноблока 22 формируется оптический сигнал с интенсивностью, равной усл. ед., что соответствует интенсивности z, описываемой формулой (1), то есть интенсивности минимального сигнала.Therefore, at the first output of the second optical subtracting nanoblock 2 2 , an optical signal with an intensity equal to conv. units, which corresponds to the intensity z described by formula (1), that is, the intensity of the minimum signal.
Таким образом, оптический наноселектор минимального сигнала формирует на своем выходе оптический сигнал с интенсивностью, наименьшей из интенсивностей двух оптических сигналов, подаваемых на его входы.Thus, the optical nanoselector of the minimum signal generates an optical signal at its output with an intensity that is the smallest of the intensities of the two optical signals supplied to its inputs.
Быстродействие оптического наноселектора минимального сигнала определяется динамическими характеристиками оптического вычитающего наноблока, быстродействие которого составляет ≈10-9 с. Для существующих оптических систем обработки информации подобное быстродействие обеспечивает его функционирование практически в реальном масштабе времени.The speed of the optical nanoselector of the minimum signal is determined by the dynamic characteristics of the optical subtracting nanoblock, whose speed is ≈10 -9 s. For existing optical information processing systems, such a speed ensures its operation in almost real time.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011123339/08A RU2451979C1 (en) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Optical minimum signal nanoselector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011123339/08A RU2451979C1 (en) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Optical minimum signal nanoselector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2451979C1 true RU2451979C1 (en) | 2012-05-27 |
Family
ID=46231783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011123339/08A RU2451979C1 (en) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Optical minimum signal nanoselector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2451979C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751984C1 (en) * | 2021-01-28 | 2021-07-21 | Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики» (МТУСИ) | Optoelectronic minimum binary number selector |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1254516A1 (en) * | 1985-01-18 | 1986-08-30 | Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.главного маршала артиллерии М.И.Неделина | Optronic selector of minimum signal |
US5442471A (en) * | 1992-09-18 | 1995-08-15 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical digital apparatus |
RU2106063C1 (en) * | 1995-10-31 | 1998-02-27 | Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Главного Маршала артиллерии Неделина М.И. | Optical comparator |
RU2357275C1 (en) * | 2007-12-18 | 2009-05-27 | Сергей Викторович Соколов | Optical nanocomparator |
RU2364906C1 (en) * | 2008-04-10 | 2009-08-20 | Сергей Викторович Соколов | Optical subtracting nano device |
-
2011
- 2011-06-08 RU RU2011123339/08A patent/RU2451979C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1254516A1 (en) * | 1985-01-18 | 1986-08-30 | Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.главного маршала артиллерии М.И.Неделина | Optronic selector of minimum signal |
US5442471A (en) * | 1992-09-18 | 1995-08-15 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical digital apparatus |
RU2106063C1 (en) * | 1995-10-31 | 1998-02-27 | Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Главного Маршала артиллерии Неделина М.И. | Optical comparator |
RU2357275C1 (en) * | 2007-12-18 | 2009-05-27 | Сергей Викторович Соколов | Optical nanocomparator |
RU2364906C1 (en) * | 2008-04-10 | 2009-08-20 | Сергей Викторович Соколов | Optical subtracting nano device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751984C1 (en) * | 2021-01-28 | 2021-07-21 | Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики» (МТУСИ) | Optoelectronic minimum binary number selector |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10908286B2 (en) | Integrated optical transmitter and receiver | |
US10693507B2 (en) | Reconfigurable radar transmitter | |
JP6488857B2 (en) | Bias monitoring measurement method, apparatus, and optical transmitter | |
RU2451979C1 (en) | Optical minimum signal nanoselector | |
RU2357275C1 (en) | Optical nanocomparator | |
WO2023170405A1 (en) | Optical encoders | |
CN109104251B (en) | Data transmission method, device and system | |
RU2451975C1 (en) | Optical maximum signal nanoselector | |
RU2419127C2 (en) | Optical or gate for continuous sets | |
US9331776B2 (en) | Extended range electro-optic voltage accessory | |
RU2646366C1 (en) | Optoelectronic compromise summator | |
JP7158796B2 (en) | Optical ultrasonic measuring device, method, program, recording medium | |
RU2451976C2 (en) | Optical fuzzy set d-disjunctor | |
WO2021000008A1 (en) | Optical system | |
RU2118844C1 (en) | Optical device to determine maximum signal | |
JP5025565B2 (en) | Optical signal bit rate adjusting device, optical signal generating device, optical test device, optical signal bit rate adjusting method and program, and recording medium | |
RU2432602C1 (en) | Optical boundary conjunctor of fuzzy sets | |
RU2016141176A (en) | Optoelectronic compromise totalizer | |
RU2433445C1 (en) | Optical computing device for calculating function difference | |
RU2409831C1 (en) | Optical dephasing apparatus | |
RU2745592C1 (en) | Optical analog-to-digital converter | |
JP7110822B2 (en) | optical signal processor | |
RU2433446C1 (en) | Optical computing device for calculating difference between continuous sets | |
RU2310897C2 (en) | Optical subtractor | |
WO2023170406A1 (en) | Optical encoders |