SU1487032A1 - Акустооптическ0е устройство для умножения - Google Patents

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испольсистемах. Целью изобретения является повышение быстродействия. Для этого в устройстве, содержащем источник 1 когерентного света, формирующую входной пучок оптическую систему, состоящую из линз 2, 3, акустооптически эффективные звукопроводы, собирающую линзу 8, фотоприемник 9 и электронный блок 10 преобразования сигнала в двоичный код, звукопроводы располагаются соосно, полностью перекрывая друг друга. Конструктивно звукопроводы выполнены в виде акустооптического кристалла 4 с двумя пьезопреобразователями 5, 6 на одном его торце. Формирующая входной пучок оптическая система является фокусирующей, К входу одного из эвукопроводов подключен элемент задержки 7, а блок 10 представляет собой счетчик

3

1487032

4

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических вычислительных системах, 5

Целью изобретения является повышение быстродействия.

На фиг, 1 представлена схема акусгооптического устройства для умножения; на фиг, 2 графически показан 10 процесс оптической дискретизации сигнала дискретной свертки.

Устройство содержит источник 1 когерентного света, формирующую входной пучок фокусирующую оптическую сис-5 тему, состоящую из линз 2 и 3, звукопроводы, конструктивно выполненные в виде акустооптического кристалла 4 с двумя пьезопреобразователями 5,и 6 на одном его торце, элемент 7 задерж-20 ки на входе звукопровода продольной волны; собирающую линзу 8, фотоприем1ник 9 и электронный блок 10 преобразования сигнала в двоичный код.

Акустооптический кристалл 4 распо- 25 лагается под углом Брэгга, соответствующим частоте результирующей сдвиговой упругой волны, к падающему, свету и так, что свет фокусируется вблизи пьезопреобразователей 5 и 6 с .30 целью максимального использования всей длины кристалла 4.

На фиг. 2 представлен процесс оптической дискретизации сигнала дискретной свертки на основании зависимости интенсивности рессеянного света от параметров брэгговского аку сто оптиче ск ог о в з аимодейс твия.

На входы Устройства поступают двоичные последовательности в виде радиоимпульсов длительностями ΐ ₁ и промежутками времени между ними Т, и Т, для сдвиговой и продольной волн соответственно:

45

с(= > 1, (1)

ν₃ ’

где и - скорости сдвиговых и

продольньк волн в кристалле 4.

При специально подобранных частотах заполнения результатом сонаправленного коллинеарного взаимодействия сдвиговой и продольной волны является встречная сдвиговая волна разностной частоты, причем ее огибающая представляет собой свертку огибающих взаимодействующих волн. При этом кодирующая сдвиговую волну пос-* ледовательность должна вводиться в звукопровод инверсно - начиная со старших разрядов. Кодирующая продольную волну последовательность для осуществления попарного взаимодействия всех разрядов перемножаемых двоичных чисел поступает на вход звукопровода после окончания посыпки медленной (сдвиговой) последовательности, для чего на входе этого звукопровода устанавливается элемент 7 задержки. Огибающая генерируемой сдвиговой волны будет иметь 'вид последовательности треугольных импульсов, представляющих собой дискретную свертку подаваемых на входы устройства двоичных последовательностей. Указанным в (1) выбором временных соотношений достигается следование треугольных импульсов без·наложений и промежутков между ними. Свет, направленный под углом Брэгга Р, соответствующим частоте заполнения результирующей последовательности акустических импульсов, модулируется, ею в соответствии с выражением:

31П

£ Г ₌ |2М₂РЬ

2’ * дсозе < Н ’ ⁽²⁾

где I

- нормированная интенсивность продифрагированного пучка;

λ - длина волны падающего света;

- коэффициент акустооптического качества;

Ь и Н - длина и ширина области акустооптического взаимодействия;

Р - акустическая мощность.

Из фиг. 2 видно, что выбором акустической мощности и параметров устройства таким образом, чтобы единичной амплитуде треугольного импульса >

соответствовала величина Ίΐ

2’

продифрагировавший световой пучок преобразуется в последовательность импульсов одинаковой амплитуды, число которых на интервале времени, соответствующем одному акустическому треугольному импульсу, равно числу · градаций его амплитуды. Сигнал с фотоприемника 9 подается на блок 10,

1487032

6

выполненный в виде счетчика. Полученная последовательность импульсов представляет результат умножения в двоичном коде. Электронная обработка проводится, таким образом, лишь на элементах цифровой техники в реальном масштабе времени.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Акустооптическое устройство для умножения, содержащее оптически связанные источник когерентного света, оптическую систему, формирующую входной пучок света, два акустооптических эффективных звукопровода, расположенных под углом Брэгга к падающему свету, собирающую линзу, фотоприемник и электронный блок преобразова ния сигнала в двоичный код, о т л и

   $ чающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, звукопрово ды расположены соосно, полностью перекрывая друг друга, для чего они вы полнены в виде акустооптического

   Ю кристалла с двумя пьезопреобразовате лями на одном его торце, оптическая система является фокусирующей, входы устройства подключены к входам звуко проводов, один - непосредственно, а

   15 другой - через элемент задержки, в качестве электронного блока использо· ван двоичный счетчик.