RU2751984C1 - Optoelectronic minimum binary number selector - Google Patents

Optoelectronic minimum binary number selector Download PDF

Info

Publication number
RU2751984C1
RU2751984C1 RU2021101909A RU2021101909A RU2751984C1 RU 2751984 C1 RU2751984 C1 RU 2751984C1 RU 2021101909 A RU2021101909 A RU 2021101909A RU 2021101909 A RU2021101909 A RU 2021101909A RU 2751984 C1 RU2751984 C1 RU 2751984C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical
output
input
splitter
combiner
Prior art date
Application number
RU2021101909A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Викторович Соколов
Александр Анатольевич Манин
Original Assignee
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики» (МТУСИ)
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 Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики» (МТУСИ) filed Critical Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики» (МТУСИ)
Priority to RU2021101909A priority Critical patent/RU2751984C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2751984C1 publication Critical patent/RU2751984C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F3/00—Optical logic elements; Optical bistable devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06E—OPTICAL COMPUTING DEVICES; COMPUTING DEVICES USING OTHER RADIATIONS WITH SIMILAR PROPERTIES
    • G06E1/00—Devices for processing exclusively digital data
    • G06E1/02—Devices for processing exclusively digital data operating upon the order or content of the data handled
    • G06E1/04—Devices for processing exclusively digital data operating upon the order or content of the data handled for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06E—OPTICAL COMPUTING DEVICES; COMPUTING DEVICES USING OTHER RADIATIONS WITH SIMILAR PROPERTIES
    • G06E3/00—Devices not provided for in group G06E1/00, e.g. for processing analogue or hybrid data

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

FIELD: computing.
SUBSTANCE: invention relates to computing and can be used in optical devices for information processing in the analysis of binary numbers. The device contains N optoelectronic cells, consisting of a controlled optical transparency, a photodetector, an optical trigger, an optical Y-combiner and an optical Y-splitter, N optical Y-splitters, N optical Y-combiners, N optical bistable elements (“OBE”), output OBE, output optical Y-splitter, N-input optical combiner, N-output optical splitter and common device reset input.
EFFECT: invention ensures determination of the minimum binary number from the set of N binary numbers with high performance.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации при анализе двоичных чисел.The invention relates to computing and can be used in optical devices for information processing in the analysis of binary numbers.

Известно устройство, позволяющее из совокупности аналоговых сигналов выбирать наименьший [Никулин Ю.Я., Огреб С.М., Соколов С.В., Смирнов Ю.А. Селектор минимального сигнала / А.с. № 1223259, СССР, 1986 г.] и содержащее дифференциальные оптроны, преобразователь входного напряжения в ток, операционный усилитель, оптические волокна, источник постоянного напряжения, резистор. Недостатком данного устройства является возможность селекции только аналоговых сигналов. A device is known that allows you to select the smallest from the set of analog signals [Nikulin YY, Ogreb SM, Sokolov SV, Smirnov YA. Minimum signal selector / A.s. No. 1223259, USSR, 1986] and containing differential optocouplers, an input voltage-to-current converter, an operational amplifier, optical fibers, a constant voltage source, a resistor. The disadvantage of this device is the ability to select only analog signals.

Известно также устройство, позволяющее определять оптический сигнал с максимальной амплитудой в последовательности оптических импульсов [Соколов С.В., Ганеев М.Р. Оптическое устройство для определения максимального сигнала / Патент № 2118844, Россия, 1998 г.] и содержащее источник когерентного излучения, входной оптический разветвитель с тремя оптическими разветвлениями, три оптических модулятора, три фотоприемника, оптический Y-разветвитель и фазовый модулятор. Недостатком данного устройства является возможность селекции только оптических импульсов по амплитуде и невозможность определения минимального сигнала.It is also known a device that allows you to determine an optical signal with a maximum amplitude in a sequence of optical pulses [Sokolov SV, Ganeev MR. Optical device for determining the maximum signal / Patent No. 2118844, Russia, 1998] and containing a source of coherent radiation, an input optical splitter with three optical branches, three optical modulators, three photodetectors, an optical Y-splitter and a phase modulator. The disadvantage of this device is the ability to select only optical pulses in amplitude and the impossibility of determining the minimum signal.

Наиболее близким по техническому исполнению к предложенному устройству является устройство, содержащее источник излучения, N-выходной разветвитель, линейный оптический транспарант, электрооптические дефлекторы, N-входной оптический объединитель [Курейчик В.М., Курейчик В.В., Аллес М.А., Ковалев С.М., Соколов С.В. Оптическое устройство определения номера входа устройства, на котором присутствует сигнал нулевого уровня / Патент № 2408920, Россия, 2011г.]. Недостатком данного устройства является невозможность определения минимального двоичного числа из совокупности N двоичных чисел.The closest in technical performance to the proposed device is a device containing a radiation source, N-output splitter, linear optical transparency, electro-optical deflectors, N-input optical combiner [VM Kureichik, VV Kureichik, MA Alles , Kovalev S.M., Sokolov S.V. Optical device for determining the number of the input of the device on which there is a zero level signal / Patent No. 2408920, Russia, 2011]. The disadvantage of this device is the impossibility of determining the minimum binary number from the set of N binary numbers.

Заявленное устройство направлено на решение задачи определения минимального двоичного числа из совокупности N двоичных чисел с высоким быстродействием.The claimed device is aimed at solving the problem of determining the minimum binary number from a set of N binary numbers with high speed.

Поставленная задача возникает в системах управления техническими системами, задачах оптимизации, многомерного анализа и др.The problem posed arises in control systems of technical systems, optimization problems, multivariate analysis, etc.

Сущность изобретения состоит в том, что в него введены N оптоэлектронных ячеек, состоящих из управляемого оптического транспаранта, фотоприемника, оптического триггера, оптического Y-объединителя, оптического Y-разветвителя, также введены N оптических Y-разветвителей, N оптических Y-объединителей, N оптических бистабильных элементов (ОБЭ), выходной ОБЭ, выходной оптический Y-разветвитель и общий вход сброса устройства, N входами устройства являются входы N оптоэлектронных ячеек, объединенные с информационными входами управляемых оптических транспарантов (УОТ), при этом управляющий вход i-го (i=1,2,...,N) УОТ соединен с выходом i-го фотоприемника, вход которого соединен с первым выходом i-го оптического Y-разветвителя, вход которого соединен с выходом i-го оптического триггера, а второй выход i-го оптического Y-разветвителя подключен ко второму входу i-го оптического Y-объединителя, первый вход которого соединен с выходом i-го УОТ, а выход подключен ко входу i-го оптического Y-разветвителя, первый выход которого подключен к первому входу i-го оптического Y-объединителя, а второй выход – к i-му входу N -входного оптического объединителя, выход которого подключен ко входу выходного ОБЭ, выход которого подключен ко входу выходного оптического Y-разветвителя, первый выход которого является выходом устройства, а второй подключен ко входу N -выходного оптического разветвителя, i-й выход которого подключен ко второму входу i-го оптического Y-объединителя, выход которого подключен ко входу i-го ОБЭ, прямой выход которого является поглощающим, а инверсный подключен ко входу i-го оптического триггера, вход сброса которого подключен к общему входу сброса устройства.The essence of the invention is that N optoelectronic cells are introduced into it, consisting of a controlled optical transparency, a photodetector, an optical trigger, an optical Y-combiner, an optical Y-splitter, N optical Y-splitters, N optical Y-combiners, N of optical bistable elements (RBE), output RBE, output optical Y-splitter and common input of device reset, N inputs of the device are inputs of N optoelectronic cells, combined with information inputs of controlled optical transparencies (COT), while the control input of the i-th (i = 1,2, ..., N) UOT is connected to the output of the i-th photodetector, the input of which is connected to the first output of the i-th optical Y-splitter, the input of which is connected to the output of the i-th optical trigger, and the second output of the i- th optical Y-splitter is connected to the second input of the i-th optical Y-combiner, the first input of which is connected to the output of the i-th UOT, and the output is connected to the input of the i-th optical Y-splitter spruce, the first output of which is connected to the first input of the i-th optical Y-combiner, and the second output to the i-th input of the N-input optical combiner, the output of which is connected to the input of the output RBE, the output of which is connected to the input of the output optical Y-splitter , the first output of which is the output of the device, and the second is connected to the input of the N -output optical splitter, the i-th output of which is connected to the second input of the i-th optical Y-combiner, the output of which is connected to the input of the i-th RBE, the direct output of which is absorbing, and the inverse is connected to the input of the i-th optical trigger, the reset input of which is connected to the general reset input of the device.

На фиг.1 приведена функциональная схема оптоэлектронного селектора минимальных двоичных чисел.Figure 1 shows a functional diagram of an optoelectronic selector of minimum binary numbers.

Оптоэлектронный селектор минимальных двоичных чисел (далее - устройство) содержит N оптоэлектронных ячеек 1i, i=1,2,...,N, каждая из которых состоит из управляемого оптического транспаранта 2i, фотоприемника 3i, оптического триггера 4i , оптического Y-объединителя 5i , оптического Y-разветвителя 6i. Устройство содержит также N оптических Y-разветвителей 7i , N оптических Y-объединителей 8i, группу из N оптических бистабильных элементов (ОБЭ) 9i, N -входной оптический объединитель 10, выходной ОБЭ 11, выходной оптический Y-разветвитель 12, N -выходной оптический разветвитель 13, общий вход сброса устройства 14.The optoelectronic selector of minimum binary numbers (hereinafter referred to as the device) contains N optoelectronic cells 1 i , i = 1,2, ..., N, each of which consists of a controlled optical transparency 2 i , a photodetector 3 i , an optical trigger 4 i , an optical Y-combiner 5 i , optical Y-splitter 6 i . The device also contains N optical Y-splitters 7 i , N optical Y-combiners 8 i , a group of N optical bistable elements (RBE) 9 i , N input optical combiner 10, output RBE 11, output optical Y-splitter 12, N -output optical splitter 13, general reset input of the device 14.

ОБЭ, который может быть выполнен в виде, например, трансфазора, имеет один вход и два выхода – прямой, на который сигнал поступает при превышении входным сигналом заданного порога срабатывания, и инверсный, на который сигнал поступает при уровне входного сигнала, меньшем порога срабатывания. RBE, which can be made in the form of, for example, a transphaser, has one input and two outputs - a direct one, to which the signal is supplied when the input signal exceeds a predetermined response threshold, and an inverse one, to which the signal is received when the input signal level is less than the response threshold.

N входами устройства являются входы N оптоэлектронных ячеек (ОЭЯ) 1i, i=1,2,...,N, объединенные с информационными входами управляемых оптических транспарантов (УОТ) 2i. Управляющий вход i-го УОТ 2i соединен с выходом i-го фотоприемника 3i, вход которого соединен с первым выходом i-го оптического Y-разветвителя 6i, вход которого соединен с выходом i-го оптического триггера 4i, а второй выход оптического Y-разветвителя 6i подключен ко второму входу i-го оптического Y-объединителя 5i. Первый вход i-го оптического Y-объединителя 5i соединен с выходом i-го УОТ 2i, а выход подключен ко входу i-го оптического Y-разветвителя 7i . Первый выход i-го оптического Y-разветвителя 7i подключен к первому входу i-го оптического Y-объединителя 8i, а второй выход – к i-му входу N -входного оптического объединителя 10. Выход N -входного оптического объединителя 10 подключен ко входу выходного оптического бистабильного элемента (ОБЭ) 11, выход которого подключен ко входу выходного оптического Y-разветвителя 12. Первый выход выходного оптического Y-разветвителя 12 является выходом устройства, а второй подключен ко входу N -выходного оптического разветвителя 13. i-й выход N -выходного оптического разветвителя 13 подключен ко второму входу i-го оптического Y-объединителя 8i, выход которого подключен ко входу i-го ОБЭ 9i. Прямой выход i-го ОБЭ 9i является поглощающим, а инверсный подключен ко входу i-го оптического триггера 4i, вход сброса которого подключен к общему входу сброса устройства 14.The N inputs of the device are the inputs of N optoelectronic cells (OEC) 1 i , i = 1,2, ..., N, combined with the information inputs of controlled optical transparencies (COT) 2 i . The control input of the i-th UOT 2 i is connected to the output of the i-th photodetector 3 i , the input of which is connected to the first output of the i-th optical Y-splitter 6 i , the input of which is connected to the output of the i-th optical trigger 4 i , and the second output optical Y-splitter 6 i is connected to the second input of the i-th optical Y-combiner 5 i . The first input of the i-th optical Y-combiner 5 i is connected to the output of the i-th UOT 2 i , and the output is connected to the input of the i-th optical Y-splitter 7 i . The first output of the i-th optical Y-splitter 7 i is connected to the first input of the i-th optical Y-combiner 8 i , and the second output to the i-th input of the N-input optical combiner 10. The output of the N-input optical combiner 10 is connected to the input of the output optical bistable element (RBE) 11, the output of which is connected to the input of the output optical Y-splitter 12. The first output of the output optical Y-splitter 12 is the output of the device, and the second is connected to the input of the N -output optical splitter 13. i-th output N -output optical splitter 13 is connected to the second input of the i-th optical Y-combiner 8 i , the output of which is connected to the input of the i-th RBE 9 i . The direct output of the i-th RBE 9 i is absorbing, and the inverse one is connected to the input of the i-th optical trigger 4 i , the reset input of which is connected to the common reset input of the device 14.

Устройство работает следующим образом. The device works as follows.

В основу его работы положено выделение минимального двоичного числа (ДЧ) из совокупности N ДЧ, поступающих на N входов устройства в последовательном коде, путем последовательного выделения на выходе устройства минимального значения среди текущих двоичных разрядов, поступивших на входы устройства.Its operation is based on the selection of the minimum binary number (DC) from the set of N DCs arriving at the N inputs of the device in a sequential code, by sequentially selecting at the output of the device the minimum value among the current binary digits received at the inputs of the device.

Все N ДЧ синхронно поступают, начиная со старших разрядов, на входы соответствующих оптоэлектронных ячеек (ОЭЯ) 1i, i=1,2,...,N, являющиеся входами устройства, в виде оптических двоичных последовательностей (кодов), единичные значения («1») которых имеют интенсивность 2 усл(овных) ед(иницы), нулевые – 0 усл.ед. Сигналы оптического кода ДЧ поступают на информационный вход управляемого оптического транспаранта (УОТ) 2i, i=1,2,...,N, входящего в состав ОЭЯ 1i , сигналы управления которым поступают на его управляющий вход с выхода фотоприемника 3i, управляемого, в свою очередь, оптическими сигналами с выхода оптического триггера 4i. Перед началом работы устройства все оптические триггеры 41,42,...,4N сигналом «Сброс», поступающим на их входы сброса с общего входа сброса устройства 14, устанавливаются в нулевое состояние: управляющие сигналы на входы фотоприемников 3i , а следовательно, и на управляющие входы УОТ 2i, не поступают - все УОТ 2i находятся в состоянии пропускания оптического сигнала. Старшие разряды всех оптических двоичных последовательностей, пройдя через соответствующие УОТ 2i, поступают на первые входы оптических Y-объединителей 5i , с выхода которых поступают далее на входы оптических Y-разветвителей 7i. С первых выходов оптических Y-разветвителей 7i оптические сигналы, уменьшаясь по интенсивности в два раза, поступают на первые входы оптических Y-объединителей 8i, а со вторых выходов – на соответствующие входы N -входного оптического объединителя 10. С выхода N -входного оптического объединителя 10 оптический сигнал, равный сумме всех соответствующих разрядов N ДЧ (в начальный момент времени - старших), поступает на вход выходного оптического бистабильного элемента (ОБЭ) 11, порог срабатывания которого равен N усл.ед. Если все текущие разряды всех N ДЧ равны «1», то входной сигнал ОБЭ 11 с интенсивностью N усл.ед. проходит на его выход, поступая далее на вход выходного оптического Y-разветвителя 12. Если хотя бы один из текущих разрядов всех N ДЧ равен «0», то входной сигнал ОБЭ 11 (с интенсивностью уже меньшей N усл.ед.) не проходит на его выход. В первом случае с выходов оптического Y-разветвителя 12 снимаются оптические сигналы, равные «1» (с интенсивностью N/2 усл.ед.), во втором - равные «0» (с нулевой интенсивностью). С первого выхода оптического Y-разветвителя 12 оптический сигнал поступает на выход устройства, формируя очередной разряд минимального ДЧ, со второго – на вход N -выходного оптического разветвителя 13. С выходов N -выходного оптического разветвителя 13 оптические сигналы с интенсивностью 1/2 усл.ед. (если все текущие разряды всех N ДЧ равны «1») или 0 усл.ед. (если хотя бы один из текущих разрядов всех N ДЧ равен «0») поступают на вторые входы оптических Y-объединителей 8i. С выходов оптических Y-объединителей 8i оптические сигналы поступают на входы ОБЭ 9i, пороги срабатывания которых равны 3/2 усл.ед. Если все текущие разряды всех N ДЧ равны «1», то на всех входах ОБЭ 9i будут сформированы оптические сигналы с интенсивностью 1+1/2=3/2 усл.ед., которые пройдут на прямые выходы ОБЭ 9i и поглотятся (при этом на инверсных выходах данных ОБЭ сигналы отсутствуют). Если хотя бы один из текущих разрядов всех N ДЧ равен «0», то на входе каждого ОБЭ 9i , соответствующего i-му ДЧ с текущим разрядом, равным «0», будут сформированы оптические сигналы с интенсивностью 0 усл.ед. - на прямых и инверсных выходах данных ОБЭ сигналы отсутствуют. При этом на входе каждого ОБЭ 9i , соответствующего i-му ДЧ с текущим разрядом, равным «1», будут сформированы оптические сигналы с интенсивностью 1 усл.ед., которые поступят на инверсные выходы данных ОБЭ и далее – на единичные входы соответствующих оптических триггеров 4i , переводя их в единичное состояние. В единичном состоянии на выходах оптических триггеров 4i формируются оптические сигналы с интенсивностью 4 усл.ед., которые поступают на входы оптических Y-разветвителей 6i и далее – на вторые входы оптических Y-объединителей 5i и входы фотоприемников 3i. Фотоприемник 3i, срабатывая по выходному сигналу оптического триггера 4i, переводит соответствующий УОТ 2i в состояние запрета прохождения оптического сигнала. Т.к. в дальнейшем единичные или нулевые сигналы, поступающие на единичный вход оптического триггера 4i, не могут изменить его состояния, то на все оставшееся после срабатывания оптического триггера 4i время анализа двоичных чисел i-е ДЧ из анализа исключается. При этом с выхода оптического триггера 4i через оптический Y-разветвитель 6i на второй вход оптического Y-объединителя 5i постоянно поступает оптический сигнал с интенсивностью 2 усл.ед., который приводит к постоянному формированию оптического сигнала с интенсивностью 1 усл.ед. на соответствующем входе N -входного оптического объединителя 10, что позволяет избежать ошибок формирования разрядов минимального двоичного числа на выходе ОБЭ 11 после исключения соответствующего i-го ДЧ из анализа. В результате значение текущего разряда ДЧ, формируемое на выходе устройства, равно минимальному из значений всех текущих разрядов анализируемых ДЧ, что приводит, в конечном счете, к формированию на выходе устройства последовательного кода минимального ДЧ. Т.к. быстродействие данного устройства определяется, в основном, временем срабатывания ОБЭ (10-10-10-11сек), то оно может быть использовано при обработке цифровой информации в терагерцовом диапазоне.All N DCs synchronously arrive, starting with the most significant bits, at the inputs of the corresponding optoelectronic cells (OEC) 1 i , i = 1,2, ..., N, which are the device inputs, in the form of optical binary sequences (codes), unit values ( "1") which have an intensity of 2 conventional units (initia), zero - 0 conventional units. The signals of the optical code DF are fed to the information input of the controlled optical transparency (UOT) 2 i , i = 1,2, ..., N, which is part of the OES 1 i , the control signals of which are fed to its control input from the output of the photodetector 3 i , controlled, in turn, by optical signals from the output of the optical trigger 4 i . Before starting operation of the device, all optical triggers 4 1 , 4 2 , ..., 4 N by the "Reset" signal arriving at their reset inputs from the general reset input of the device 14 are set to a zero state: control signals to the inputs of photodetectors 3 i , and consequently, they do not arrive at the control inputs of UOT 2 i - all UOT 2 i are in the state of transmission of the optical signal. The most significant bits of all optical binary sequences, having passed through the corresponding UOT 2 i , arrive at the first inputs of the optical Y-combiners 5 i , from the output of which they are further fed to the inputs of the optical Y-splitters 7 i . From the first outputs of the optical Y-splitters 7 i optical signals, decreasing in intensity by half, arrive at the first inputs of the optical Y-combiners 8 i , and from the second outputs - to the corresponding inputs of the N-input optical combiner 10. From the output of the N-input optical combiner 10, an optical signal equal to the sum of all the corresponding bits of N DC (at the initial moment of time - senior ones) is fed to the input of the output optical bistable element (RBE) 11, the threshold of which is equal to N conventional units. If all the current bits of all N DC are equal to "1", then the input signal RBE 11 with an intensity of N conventional units. passes to its output, then arriving at the input of the output optical Y-splitter 12. If at least one of the current digits of all N DCs is equal to "0", then the RBE input signal 11 (with an intensity already less than N conventional units) does not pass to his way out. In the first case, optical signals equal to "1" (with intensity N / 2 conventional units) are removed from the outputs of the optical Y-splitter 12, in the second - equal to "0" (with zero intensity). From the first output of the optical Y-splitter 12, the optical signal is fed to the output of the device, forming the next discharge of the minimum DF, from the second - to the input of the N -output optical splitter 13. From the outputs of the N -output optical splitter 13, optical signals with an intensity of 1/2 conv. units (if all current digits of all N DC are equal to "1") or 0 conventional units. (if at least one of the current bits of all N DF is equal to "0") are fed to the second inputs of the optical Y-combiners 8 i . From the outputs of the optical Y-combiners 8 i, the optical signals are fed to the inputs of the RBE 9 i , the thresholds of which are 3/2 conventional units. If all the current digits of all N DF are equal to "1", then at all RBE 9 i inputs, optical signals with an intensity of 1 + 1/2 = 3/2 conventional units will be generated, which will pass to the RBE 9 i direct outputs and be absorbed ( there are no signals at the inverse RBE data outputs). If at least one of the current digits of all N DCs is equal to "0", then at the input of each RBE 9 i corresponding to the i-th DC with the current digit equal to "0", optical signals with an intensity of 0 conventional units will be generated. - there are no signals on direct and inverse RBE data outputs. At the same time, at the input of each RBE 9 i corresponding to the i-th DCE with the current discharge equal to "1", optical signals with an intensity of 1 conventional units will be generated, which will be fed to the inverse RBE data outputs and then to the single inputs of the corresponding optical triggers 4 i , transferring them to a single state. In a single state at the outputs of the optical triggers 4 i optical signals with an intensity of 4 conventional units are formed, which are fed to the inputs of the optical Y-splitters 6 i and then to the second inputs of the optical Y-combiners 5 i and the inputs of the photodetectors 3 i . The photodetector 3 i , triggered by the output signal of the optical trigger 4 i , transfers the corresponding UOT 2 i to the state of prohibition of the passage of the optical signal. Because In the future, single or zero signals arriving at the single input of the optical trigger 4 i cannot change its state, then for the entire time remaining after the operation of the optical trigger 4 i , the analysis time of the i-th DC binary numbers is excluded from the analysis. In this case, from the output of the optical trigger 4 i through the optical Y-splitter 6 i to the second input of the optical Y-combiner 5 i , an optical signal with an intensity of 2 conventional units is constantly received, which leads to the constant formation of an optical signal with an intensity of 1 conventional units. at the corresponding input of the N-input optical combiner 10, which makes it possible to avoid errors in the formation of the bits of the minimum binary number at the output of RBE 11 after excluding the corresponding i-th DC from the analysis. As a result, the value of the current DF bit generated at the output of the device is equal to the minimum of the values of all the current bits of the analyzed DF, which ultimately leads to the formation of a sequential code of the minimum DF at the output of the device. Because The speed of this device is mainly determined by the RBE response time (10 -10 -10 -11 sec), then it can be used when processing digital information in the terahertz range.

Claims (1)

Оптоэлектронный селектор минимальных двоичных чисел, содержащий N-выходной оптический разветвитель, N-входной оптический объединитель, отличающийся тем, что в него введены N оптоэлектронных ячеек, состоящих из управляемого оптического транспаранта, фотоприемника, оптического триггера, оптического Y-объединителя, оптического Y-разветвителя, также введены N оптических Y-разветвителей, N оптических Y-объединителей, N оптических бистабильных элементов (ОБЭ), выходной ОБЭ, выходной оптический Y-разветвитель и общий вход сброса устройства, N входами устройства являются входы N оптоэлектронных ячеек, объединенные с информационными входами управляемых оптических транспарантов (УОТ), при этом управляющий вход i-го (i=1,2,...,N) УОТ соединен с выходом i-го фотоприемника, вход которого соединен с первым выходом i-го оптического Y-разветвителя, вход которого соединен с выходом i-го оптического триггера, а второй выход i-го оптического Y-разветвителя подключен ко второму входу i-го оптического Y-объединителя, первый вход которого соединен с выходом i-го УОТ, а выход подключен ко входу i-го оптического Y-разветвителя, первый выход которого подключен к первому входу i-го оптического Y-объединителя, а второй выход – к i-му входу N-входного оптического объединителя, выход которого подключен ко входу выходного ОБЭ, выход которого подключен ко входу выходного оптического Y-разветвителя, первый выход которого является выходом устройства, а второй подключен ко входу N-выходного оптического разветвителя, i-й выход которого подключен ко второму входу i-го оптического Y-объединителя, выход которого подключен ко входу i-го ОБЭ, прямой выход которого является поглощающим, а инверсный подключен ко входу i-го оптического триггера, вход сброса которого подключен к общему входу сброса устройства.An optoelectronic minimum binary number selector containing an N-output optical splitter, an N-input optical combiner, characterized in that N optoelectronic cells are inserted into it, consisting of a controlled optical transparency, a photodetector, an optical trigger, an optical Y-combiner, an optical Y-splitter , also introduced N optical Y-splitters, N optical Y-combiners, N optical bistable elements (RBE), an output RBE, an output optical Y-splitter and a common reset input of the device, N inputs of the device are the inputs of N optoelectronic cells combined with information inputs controlled optical transparencies (FOT), while the control input of the i-th (i = 1,2, ..., N) FOT is connected to the output of the i-th photodetector, the input of which is connected to the first output of the i-th optical Y-splitter, whose input is connected to the output of the i-th optical trigger, and the second output of the i-th optical Y-splitter is connected to the second input of the i-th optical Y-about A connector, the first input of which is connected to the output of the i-th UOT, and the output is connected to the input of the i-th optical Y-splitter, the first output of which is connected to the first input of the i-th optical Y-combiner, and the second output to the i-th input N-input optical combiner, the output of which is connected to the input of the output RBE, the output of which is connected to the input of the output optical Y-splitter, the first output of which is the output of the device, and the second is connected to the input of the N-output optical splitter, the i-th output of which is connected to the second input of the i-th optical Y-combiner, the output of which is connected to the input of the i-th RBE, the direct output of which is absorbing, and the inverse one is connected to the input of the i-th optical trigger, the reset input of which is connected to the common reset input of the device.
RU2021101909A 2021-01-28 2021-01-28 Optoelectronic minimum binary number selector RU2751984C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021101909A RU2751984C1 (en) 2021-01-28 2021-01-28 Optoelectronic minimum binary number selector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021101909A RU2751984C1 (en) 2021-01-28 2021-01-28 Optoelectronic minimum binary number selector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2751984C1 true RU2751984C1 (en) 2021-07-21

Family

ID=76989357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021101909A RU2751984C1 (en) 2021-01-28 2021-01-28 Optoelectronic minimum binary number selector

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2751984C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1223259A2 (en) * 1984-11-11 1986-04-07 Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Главного Маршала артиллерии Неделина М.И. Selector of minimum signal
US5442471A (en) * 1992-09-18 1995-08-15 Hamamatsu Photonics K.K. Optical digital apparatus
RU2118844C1 (en) * 1997-10-30 1998-09-10 Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Неделина М.И. Optical device to determine maximum signal
RU2408920C1 (en) * 2009-04-14 2011-01-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ЮФУ) Optical device for determining input number of device on having zero level signal
RU2451979C1 (en) * 2011-06-08 2012-05-27 Михаил Александрович Аллес Optical minimum signal nanoselector
JP2020030319A (en) * 2018-08-22 2020-02-27 日本電信電話株式会社 Optical signal processing device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1223259A2 (en) * 1984-11-11 1986-04-07 Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Главного Маршала артиллерии Неделина М.И. Selector of minimum signal
US5442471A (en) * 1992-09-18 1995-08-15 Hamamatsu Photonics K.K. Optical digital apparatus
RU2118844C1 (en) * 1997-10-30 1998-09-10 Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Неделина М.И. Optical device to determine maximum signal
RU2408920C1 (en) * 2009-04-14 2011-01-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ЮФУ) Optical device for determining input number of device on having zero level signal
RU2451979C1 (en) * 2011-06-08 2012-05-27 Михаил Александрович Аллес Optical minimum signal nanoselector
JP2020030319A (en) * 2018-08-22 2020-02-27 日本電信電話株式会社 Optical signal processing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12039433B2 (en) Optical multiply and accumulate unit
RU2751984C1 (en) Optoelectronic minimum binary number selector
US5093565A (en) Apparatus for sequential optical systems where an independently controllable transmission gate is interposed between successive optoelectronic gates
JPH0397317A (en) Optical logic circuit device
EP0350960A2 (en) Optical computer including pipelined conversion of numbers to residue representation
RU2755274C1 (en) Device for generating minimal binary numbers
RU2785554C1 (en) Apparatus for generating maximum and minimum binary numbers
RU2804602C1 (en) Optical code converter
RU2212046C2 (en) Optoelectronic processor
Sokolov et al. Synthesis of Waveguide-Optical Analog-to-Digital Converter for Ultra-High Speed Systems of Information Processing
RU2821709C1 (en) Optoelectronic analogue-to-digital converter
RU2745592C1 (en) Optical analog-to-digital converter
RU2756462C1 (en) Optical analog-to-digital converter
RU2119182C1 (en) Optical analog-to-digital converter
RU2106064C1 (en) Optical comparator
RU2734742C2 (en) Optoelectronic computer
US4979138A (en) High fan factor modified crossbar architecture and method for optical digital computing
RU2163725C1 (en) Optical code converter
SU938394A1 (en) Functional analog-digital converter
SU1037431A1 (en) Apparatus for detecting errors, slips and interruptions of communication process
SU1037261A1 (en) Digital unit checking device
RU2158483C2 (en) Method for detection of frame synchronization marker and device which implements said method
SU1575168A1 (en) Device for isolation of median of three numbers
SU1120329A1 (en) Multichannel priority device
RU2018916C1 (en) Device for multiplication of images-pictures arrays