SU1436707A1 - Акустический цифровой перемножитель - Google Patents

Description

(46) 07.12,91. Бнш, № 45

(21)4218071/24 i .

(22)31.03.87

(71)Институт радиотехники и электроники АН СССР

(72)В.В.Проклов и С,В.Соколовский (53) 681.325(088.8)

(56) Rhodes W.T., Guilfoule P.S. Acoustooptic A,lgebraic Processing Architectures,- Proc, of IEEE, 1984, vol. 72, 7, p. 820-830.

Goutzoulis A.P. Systolic time - integrating acoustooptic binary pro- cejssor,- Appl. Opt., 1984, vol. 23, Я 22; p. 4095-4099.

(5A) АКУСТООПТИЧЕСЖИЙ ЦИФРОВОЙ ПЕРЕМНОЖИТЕЛЬ

(57) Изобретение относитс  К оптической нычислительной технике. Цель изобретени  - увеличение быстродействи  и снижение веро тности ошибки. Акустооп- тический цифровой перемножитель, обеспечивающий быстрое перемножение двух двоичных чисел, состоит  з лииейки оптй- ческих излучателей 1, входного устройства 2 управлени  линейкой оптических излучателей, фокусирующей оптической системы 3, акустооптическо- го модул тора - дефлектора 4, блока высокочастотных генераторов 5, входного устройства 6 управлени  блоком высокочастотных генераторов, фокусирующей -оптической системы 7 и матри- фотоприемников 8. 2 ил.

(Л

со а

Фиг.1

14

зо бретение o liftfinHTcsi к оптической пьпшслительпой технике.

Цель изобретени  уво.чичсгте бы- стродойстпн  и сн1гжепие перо тпости ошибки.

Нп фиг.1 нрнпедеиг ,принцигп1сгппннй схема перемзюжтггаип , ь а фиг.2 - схема фотоприемиог о устройстпа,

.м1южитель содержит п А налу™ чптелей 1 спета уасположенн ых в лн- ппо II соедиие Ных с ныходами управл ющего устройс.тпа- 2, фокусирующую входную оитичеекую систему 3, акусто- оптическую лчеГпсу 4, электрический пход которой подключен к выходам п - пысокочастотных геиератороп 5, иастроеи и.х па п 4 различных -фик™ снропапных частот и соединенпык уп- рапллющими нходами с выходами управ

л ющего устройства 6, фокусирующую

пь одную оптичес11:уш систему 7 и фотоириемное устройство 8, представл ющее

собой матрицу фотоприемников п виде

пр моугол-пного треуголь}И-пса. в казкдом25 :-звука,, па которого on продифрагирова.тт.

ча; ., При этом спет,, отю о: ИБШИйсл на дан}гый угол имеет интеь сивпость, соотиетствукхцую уровню и;и1 гдм- 1ПЩЫ- в заппсггмости от интенсивности

катете и гипотенузе которого Рйсполо жсно ПС четыре фотоприемника, соединенных ,, как показап.о па фиг.2, Выход фотсприомпика,, pacnoJioжeннoгo в пр - моу1-ально) nepiJirnie, соответствует младшему з 1ачаще.му р эг-  у, а выход последовательно с.оединеннь:К фотопри- гь-по гекузы соответствует знаковому разр дуп

Перем ЮжЕ Тйль работает следующим образом.

Высокочастотпь . генераторы 3. работающие на п рлзлич1;ь(х фиксирован- Hiiix частотах в пр(, холау. полосы акус- тооптического взаимодействи  .в ахус- TOonTti4ecKoi  чейке 4, управл ютс  устройством 6j в котором стандартный дг.опчный . сигнал преобразуетс  а сигнал модул цр.и генераторои 5 - При этом каждому двоичному разр ду о:1еран;5„а соответс7 вует свой генераторе зависимости от- даи;юго разр да устройство 6 вьфабать вает или не Ы пабатывает сиг лал запуска соотпет- ствующего генератора и сигнал с этого генератора проходит или не прохо- .дит на лкустооптическую  чейку 4. Та KHbi образом, в акустооит51ческой  чейке 4 в ьгомент прохо ф;еии  сн.гнала ) тшформа; сб операнде, од - повременно распрострапг-етс  п акусти чег.китс во-чн с п частотаг ш амплитуды KOTopi-Tx partb bi нулю либо значению, со ответ1, тпу|ог1н му уротлчп единицы D дво

HtfHOM коде. Через отрезок времени

иеобхьдймый дл  загголнеии  звуком окна акустооптической  чейк°и 4, уппьчл гацее устройство 2 в соответс-лип со значенигпте разр дов поступившего на его йход операвда вырабатывает снг- иалы запуска, параллельно пос:туна С - щие на сооткетствугощие кажддьш своему разр ду оптические излучатели 1;, в результате,чего липейка излучателей 1 формируе.т оптический сигнал, соот- ветствующ -ш опера ц у„ Этот сигнал сп- т;иеской cHcfeN/ofi 3 фокусируетс  на. вход акустооптнческой  чейки 4. В результате взаимодействи  п акустоопти- ческой  чейке 4 с aKycTH4(2CKH№t зол- иаки свет отклон етс  в п различных направлелп й (каждом- частоте зттука со- ответсувуе-г свой угол отклонени - лу-.

ча; ., При этом спет,, отю о: ИБШИйсл на дан}гый угол имеет интеь сивпость, соотиетствукхцую уровню и;и1 гдм- 1ПЩЫ- в заппсггмости от интенсивности

0

ш

4S

50

55

После прохождени  через фокусирующую систему 7 сгзет попадает на матрицу фотанрисмаиков, вричсг- п первую строку )гопа,ддет с:вет, cooTBeTCTByiMiun произведеннго оиерлнл , подаваемого па линейки мл;гуг1атеаейр ца пер- Г)Ь;й разр д опергища, по,дапасмого на вход акустооитпческой  чейки, во вто- pv o строку , поипдлет свет соответ- стпующпь Т)рог;;-.,ведению первого операнда па Trropoi i разр д второго операвда и т,д. Дл , того, чтобп обеспечить Сложении этих частиих произведений со vi-D ionpneMHHKir в диагоиа- л к McjTi HUbi sj CuTpiwoc)-:/ гоединвны последовательно, хлк показано нп фиг.2„ iipH г тон на вьгходо. диагонали, Бютючшоа(йй еди11ствен ьш фстоприемиик, образуетс  значение нпадшего знач,а щего разр да произведени  входных операндов, па вьгходе следующей Д 1аго- нади - экачгь пс пторого разр да н т.п. а выходе гппетенузы образуетс  значение знакового разр да Можно вк-- деть, что такое произведение ггред- ставлено не в дноичиом коде, а п так назызаемом смйшащюм двоичном коде, npHBCAeiine его к ДВОПЧРЮЙ форке осу и ест л етс  так кс как у; в аиапо- гичпом nepeMiiox ; Tii ie.

Формула и 3 о 5 р е т а, н и   I

Лкустооптическ й цифровой псремно- жигель, содепжащтт опт ги;скн CBnaars3 1л

ные 1 сточник опт1теског6 излучени j входную опттгескую систему, акусто оптическую  чейку, выходную опт11чес - кую систему и фотоприемкое устрой ство, о т л и ч а ю-щ и и с   тем, что, с целью повышени  быстродействи  и снижени  веро тности ошибки, в него введеио п высокочастотных генераторов , где п fe 2, настроенньтх на п различньос фиксированных частот и соединенных выхода - с электрическ. м входом акустооптической  чейкк., источник , оптического излучени  выполнен из п HsnytiaTenetij расположенных в линию, ориентированную перпендикул р МО направлению распространени  акус6707

тгтческой волпы в акус5 гооптическон  чейке, входна  и выходна  оптические системы вьпюлнепы в В1аде фокусиругацих J. систем линз, а фотоприемное устрой- СТ8О предстагАп ет собой натрин у фотоприемников в равнобедренного У рльюугольного треугольника с п фото лриемншсат-1 ; каждом катете п v ипо0 м енузе, бдин иг катетов которого па рал еле.ч лр.найке нзлу-чателей, а другой парзшгелен нзпр влешда распространени  axycTH reCKOu в 5кус- тоопт ПГйо..; ой  чейчсе, при этом фото- п:тгс ;Ч1и:и, расположенные вдоль rtmo- т. -;лп/зь( 57 лин;-:й параллельных ей,, пос лЕДОЕЗТ17:;ь о С1,-единеиы между собой.

„,,„„... ,«-.t-i

uz.1

Claims (1)

1. Формула изобретения ι

   Акустооптнческйй цифровой перемножнтель, содержащий оптически связан3 ные источник оптического излучения, входную оптическую систему, акустооптическую ячейку, выходную оптическую систему и фотоприемное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и снижения вероятности ошибки, в него введена η высокочастотных генераторов, где п 2, настроенных на η различных фиксированных частот и соединенных выходами с электрическим входом акустооптической ячейки, источник. оптического излучения выполнен из η излучателей, расположенных в линию, ориентированную перпендикулярно направлению распространения вкус т?гческой волны в акус^Лгооптической ячейке, входная и выходная оптические системы выполнены в виде фокусирующих систем линз, а фотоприемное устройство представляет собой матрицу фотоприемников в виде равнобедренного прямоугольного треугольника с *п фотоприемниками в каждом катете и гипоП’) щенуэе, Один из катетов которого параллелен линейке излучателей, а другой параллелен направлению распространения акустической волны в вкустооптччес.кой ячейке, при этом фотоприемники, расположенные вдоль гипотгчузы и линий, параллельных ей, последовательно 'соединены между собой.