SU1531166A1 - Multichannel parallel optical converter for optronic memory - Google Patents
Multichannel parallel optical converter for optronic memory Download PDFInfo
- Publication number
- SU1531166A1 SU1531166A1 SU884430111A SU4430111A SU1531166A1 SU 1531166 A1 SU1531166 A1 SU 1531166A1 SU 884430111 A SU884430111 A SU 884430111A SU 4430111 A SU4430111 A SU 4430111A SU 1531166 A1 SU1531166 A1 SU 1531166A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- unit
- converter
- output
- input
- operands
- Prior art date
Links
Landscapes
- Holo Graphy (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к вычислительной технике. Многоканальный параллельный оптический преобразователь решает задачу многоканальной параллельной логической обработки информации в оптоэлектронных запоминающих устройствах. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей преобразовател за счет выполнени логических операций и установлени пространственно-временных св зей между операндами. Преобразователь содержит оптический коммутатор 1 дл обеспечени полностью пространственно-временных св зей между операндами. Корректирующий блок 2 обеспечивает параллельность световых пучков и усиление их по мощности. Оптический коммутатор 3 служит дл проецировани изображени каждого элемента первой страницы операндов на определенный элемент или группу элементов соответствующего столбца второй страницы операндов. Операционный блок 4 обеспечивает вычисление всех шестнадцати основных логических булевых функций. Блоки разведени пучков 5 и 7 раздел ют результаты операций в преобразователе и направл ют их на соответствующие его выходы. Блок 8 формировани пучков форсирует выходные сигналы преобразовател . 2 з.п.ф-лы, 2 ил.The invention relates to computing. A multichannel parallel optical converter solves the problem of multichannel parallel logical information processing in optoelectronic storage devices. The purpose of the invention is to expand the functionality of the converter by performing logical operations and establishing spatio-temporal relations between operands. The converter comprises an optical switch 1 for providing fully space-time communications between the operands. Corrective unit 2 provides parallel light beams and their amplification in power. The optical switch 3 serves to project an image of each element of the first page of operands onto a specific element or group of elements of the corresponding column of the second page of operands. Operational unit 4 provides the calculation of all sixteen basic logical boolean functions. Breeding units of beams 5 and 7 divide the results of operations in the converter and direct them to their corresponding outputs. The beam shaping unit 8 forces the output signals of the converter. 2 hp ff, 2 ill.
Description
(Л(L
OiOi
ОдOd
«n/j.f"N / j.f
устройствах. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей преобразовател за счет вьрполнс ни логических операций и установлени пространственно-временных св зей между операндами . Преобразопатель содержит оптический ком1 татор 1 дл обеспечени полностью пространственно-временных св зей между операндами. Корректирую- щий блок 2 обеспечивает параллельность световых пучков и усиление их по мощности . Оптический коммутатор 3 дл проецировани изображени каждогоdevices. The purpose of the invention is to expand the functionality of the converter due to the implementation of logical operations and the establishment of spatio-temporal relations between operands. The converter contains an optical switch 1 for providing fully space-time communications between operands. Corrective unit 2 ensures parallel light beams and their power amplification. Optical switch 3 to project an image of each
элемента первой страни1Ц 1 операндов, на определенный элемент или группу элементов соответствующего столбца второй страницы операндов. Операционный блок А обеспечивает вычисление всех шестнадцати основных логических булевых функций. Блоки разведени пучков 5 и 7 раздел ют результаты операций в преобразователе и направл ют их на соответствующие его выходы. Блок 8 формировани пучков форсирует выходные сигналы преобразовател . 2 з.п. ф-лы, 2 ил.element of the first page of 1 operands, on a certain element or group of elements of the corresponding column of the second page of operands. Operational block A provides the calculation of all sixteen basic logical boolean functions. Breeding units of beams 5 and 7 divide the results of operations in the converter and direct them to their corresponding outputs. The beam shaping unit 8 forces the output signals of the converter. 2 hp f-ly, 2 ill.
Изобретение относи ге к вьп1ислигельной технике и может быть использовано совместно с запоминающими устройствами дл логической обработки информации .The invention is related to downstream technology and can be used in conjunction with storage devices for logical processing of information.
Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей многоканального параллельного оптического преобразовател за счет обеспечени возможности выполнени логических операций и установлени пространственно- временных св зей между операндами.The aim of the invention is to enhance the functionality of a multichannel parallel optical converter by enabling logical operations and establishing spatio-temporal connections between operands.
На фиг. 1 приведена оптическа схема многоканального параллельного оптического преобразовател дл опто- электронного запоминающего устройства на фиг. 2 - блок управлени .FIG. 1 shows the optical layout of the multichannel parallel optical converter for the optoelectronic storage device of FIG. 2 - control unit.
Многоканальный параллельный оптический преобразователь содержит оптический коммутатор 1, корректирующий блок 2, оптический коммутатор 3, one- рационный блок 4, блок 5 разведени пучков, фокусирующий блок 6, блок 7 разведени пучков блок 8 формировани пучков и блок 9 управлени .The multichannel parallel optical converter includes an optical switch 1, a correction unit 2, an optical switch 3, a single block 4, a beam spreading unit 5, a focusing block 6, a beam spreading unit 7, a beam forming unit 8, and a control block 9.
1one
Оптический коммутатор 1 предназначен дл обеспечени полностью пространственно-временных св зей между операндами . Коммутатор 1 может состо ть, например, из дифракционной решетки, оптически св занной с матрицей голограмм , на выходе которой расположены коллективный и коллимирующий объективы , наход щиес взаимно в фокальных плоскост х друг друга. Дифракционна решетка может быть вьтолнена на желатиновых сло х или отбеленных фотосло х . Матрица голограмм может быть выполнена на отбеленных фотосло х илиOptical switch 1 is designed to provide fully space-time communications between operands. Switch 1 may consist, for example, of a diffraction grating optically coupled to a hologram matrix, at the output of which are located collective and collimating objectives that are mutually in each other's focal planes. The diffraction grating can be performed on gelatinous layers or bleached photo layers. A hologram matrix can be performed on bleached photo panels or
0 0
5 Q 5 Q
Q Q
5five
п P
5five
желатиновых сло х, или может быть выполнена на любой подход щей реверсивной среде, обеспечивающей оперативное формирование матрицы. В качестве матрицы голограмм может быть также использована многоэлементна синтезированна голограмма.gelatinous layers, or it can be made on any suitable reversible medium, providing an efficient matrix formation. As a hologram matrix, a multi-element synthesized hologram can also be used.
Корректирующий блок 2 предназначен дл обеспечени параллельности световых пучков и усилени их по мощности . Блок 2 может состо ть, например, из оптически управл емого транспаранта , вход которого вл етс входом блока, на выходе транспаранта расположен светоделительный куб, первый выход которого через телескоп оптически св зан с лазером, а второй выход куба вл етс выходом блока 2. Оптически управл емый транспаГ ант может быть выполнен на основе жидких кристаллов .Correction unit 2 is designed to ensure parallel light beams and their power amplification. Block 2 may consist, for example, of an optically controlled transparency, the entrance of which is the entrance of the block, a beam-splitting cube is located at the exit of the transparency, the first output of which is optically coupled to the laser through a telescope, and the second output of the cube is output of block 2. Optical controlled trans-ant can be made on the basis of liquid crystals.
Оптический коммутатор 3 служит дл проецировани изображени каждого элемента первой страницы операндов , поступающей на вход преобразовател на определенный элемент или группу элементов соответствующего столбца второй страницы операндов, отображенной в операционном блоке 4. Блок 3 может состо ть, например, из последовательно расположенных дифракционной решетки, матрицы голограмм, расположенной в главной плоскости коллективного цилиндрического объектива и коллимирующего цилиндрического объектива, наход щегос с коллективным объективом взаимно в фокальных плоскост х друг друга. Дифракционна решетка и матрица голограмм могут бытьThe optical switch 3 serves to project an image of each element of the first page of the operands, which enters the input of the converter onto a certain element or group of elements of the corresponding column of the second page of the operands displayed in the operation unit 4. The block 3 may consist, for example, of a successive diffraction grating, matrix holograms located in the main plane of the collective cylindrical lens and the collimating cylindrical lens, which is located injective mutually at focal planes of each other. The diffraction grating and the hologram matrix can be
-выполнены, например, на отбеленных фотосло х или желатиновых сло х. Кроме того, матрица гoлoгpa м может быть выполнена на любой подход щей реверсивной среде, обеспечивающей оперативное формирование матрицы, . или может быть выполнена в виде многоэлементной синтезированной голограммы- performed, for example, on bleached photo layers or gelatinous layers. In addition, the holographic matrix can be performed on any suitable reversible medium, which ensures the rapid formation of the matrix,. or it can be made as a multi-element synthesized hologram
Операционный / блок 4 предназначен дл вычислени всех шестнадцати основных логических булевых функций.Operational / unit 4 is designed to compute all sixteen basic logical boolean functions.
Блок 5 разведени пучков предназначен дл разделени в пространстве световых пучков, проход пщх через разные строки чеек блока 4, что обеспечивает при выполнении в каждой чейке блока 4 логических операций над несколькими операндами первой страницы , разделение результатов операций в преобразователе и направление их на соответственно разные его выходы. Блок 5 может быть выполнен в виде интегральной или наборной матрицы клиньев. Кажда строка матрицы клиньев представ- л ет собой линейный растр, состо щий из клиньев, имеющих одинаковые преломл ющие углы. Преломл ющие углы оптических клиньев линейных растров ступенчато измен ютс от крайних строк по направлению к центру матрицы, по обе стороны которого линейные растры оптических клиньев одинаковы и развернуты относительно друг друга наThe beam dilution unit 5 is designed to separate the light beams in space, pass them through different rows of cells of block 4, which ensures that in each cell of block 4 logical operations on several operands of the first page, separation of the results of operations in the converter and their direction to its correspondingly different exits. Block 5 may be made in the form of an integral or composable matrix of wedges. Each row of the wedge matrix is a linear raster consisting of wedges having the same refractive angles. The refracting angles of the optical wedges of the linear rasters stepwise change from the outermost rows towards the center of the matrix, on either side of which the linear rasters of the optical wedges are the same and are turned relative to each other on
180. Интегральна матрица клиньев N0-35 (В) также в пр мом парафазном коде, с180. The integral matrix of wedges N0-35 (B) is also in the direct paraphase code, with
жет быть изготовлена, например, штамповкой из смолы, пластмассы или желатины , травлением стекла или методами напылени .It can be made, for example, by stamping resin, plastic or gelatin, glass etching or spraying methods.
Фокусирующий блок 6 может состо ть например, из двух объективов, расположенных взаимно в фокальных плоскост х друг друга и линзового растра , передн фокальна плоскость которого совпадает с главной плоскостью второго объектива.The focusing unit 6 may consist, for example, of two lenses arranged mutually in the focal planes of each other and the lenticular raster, the front focal plane of which coincides with the principal plane of the second objective.
Блок 7 разведени пучков предназначен дл направлени световых пучков , отображающих результаты вычислений , на разные выходы преобразовавыхода , например, запоминающего устройства , поступают через канал ввода блока 9 управлени , буферный накопитель и четвертый формирователь управ- 40 л ющих сигналов на операционный блок 4. При этом, предположим, что нет пр мого соответстви между обрабатываемыми операндами страниц А и В.The beam dilution unit 7 is designed to direct light beams that display the results of calculations to different outputs of the output, for example, a memory device, through the input channel of the control unit 9, the buffer drive and the fourth driver control unit to the operation unit 4. In this case , suppose that there is no direct correspondence between the processed operands of pages A and B.
4545
По команде генератора синхроимпульсов блока 9 управлени формирователи управл ющих сигналов подают напр жени на блоки н в оптических коммутаторах 1 и 3 формируютс матрицы Q голограмм, обеспечивающие необходимые топологии св зей между чейками, отображающими соответствующие операнды первой (А) и второй (В) страниц.At the command of the sync pulse generator of the control unit 9, the control signal drivers supply voltages to the blocks and in the optical switches 1 and 3, matrices Q of holograms are formed that provide the necessary communication topologies between cells displaying the corresponding operands of the first (A) and second (B) pages.
тел и может состо ть, волоконных световодов.body and may consist of optical fibers.
например, изfor example, from
Блок 8 формировани пучков может быть выполнен, например, в виде теле- скопа.The beam forming unit 8 can be performed, for example, in the form of a telescope.
Блок 9 управлени (фиг. 2) обеспечивает работу преобразовател и может состо ть, например, из генератора 10 синхроимпульсов, формиропате-. лей 11-14 управл ющих сигналов с nepf- вого по четвертый, буферного накопител 15 и канала 16 ввода, причем выходы генератора синхроимпульсов с первого по третий подключены соответственно к первому, второму и третьему формировател м управл ющих сигналов, выходы которых подключены к управл емым входам соответственно оптическо1 о IThe control unit 9 (Fig. 2) provides the operation of the converter and may consist, for example, of a sync generator 10, of form and frequency. lep 11–14 control signals from nepf-th to fourth, buffer storage 15 and input channel 16, with the outputs of the first to the third clock generator being connected to the first, second and third control signal generator, the outputs of which are connected to the control inputs respectively optically1 o I
коммутатора 1, корректирующего блока 2 и оптического коммутатора 3. Четвертый и п тый выходы генератора синхроимпульсов подключены к первым входам соответственно канала ввода и буферного накопител , выход которого через четвертый формирователь управл ющих сигналов подключен к управл емому входу операционного блока. Второй вход буферного накопител подключен к выходу канала ввода, второй вход которого вл етс входом блока управлени .the switch 1, the correction unit 2 and the optical switch 3. The fourth and fifth outputs of the clock generator are connected to the first inputs of the input channel and the buffer storage, the output of which is connected to the controlled input of the operation unit through the fourth driver of control signals. The second input of the buffer accumulator is connected to the output of the input channel, the second input of which is the input of the control unit.
Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.
Предположим, что на вход преобразовател поступают оптические сигналы отображающие первую страницу операндов (А), например в пр мом парафаз- ном коде, и при этом чейки, образующие парафазный знак, -располагаютс в одной строке. Электрические сигналы, отображающие вторую страницу операндоSuppose that optical signals are displayed at the input of the transducer that display the first page of operands (A), for example, in the forward paraphase code, while the cells forming the paraphase mark are located in one line. Electrical signals displaying the second page of the operand
выхода, например, запоминающего устройства , поступают через канал ввода блока 9 управлени , буферный накопитель и четвертый формирователь управ- л ющих сигналов на операционный блок 4. При этом, предположим, что нет пр мого соответстви между обрабатываемыми операндами страниц А и В.the output, for example, of the memory device, is fed through the input channel of the control unit 9, the buffer storage device and the fourth driver of the control signals to the operation unit 4. In this case, suppose that there is no direct correspondence between the processed operands of pages A and B.
По команде генератора синхроимпульсов блока 9 управлени формирователи управл ющих сигналов подают напр жени на блоки н в оптических коммутаторах 1 и 3 формируютс матрицы голограмм, обеспечивающие необходимые топологии св зей между чейками, отображающими соответствующие операнды первой (А) и второй (В) страниц.At the command of the sync pulse generator of the control unit 9, the control signal drivers supply voltages to the blocks, and in the optical switches 1 and 3, hologram matrices are formed that provide the necessary communication topologies between cells displaying the respective operands of the first (A) and second (B) pages.
При этом в оптическом коммутаторе 1 устанавливаетс тлка матрица голограмм (или она формируетс оперативно на реверсивном носителе при подаче на него напр же)1и с блока 9), котора формирует тлкие св зи междуAt the same time, in the optical switch 1, a hologram matrix is established (or it is formed operatively on a reverse carrier when fed to it directly) 1 and from block 9), which forms strong links between
входом и BbixoAoNr коммутатора 1, которые обеспечивают на выходе коммутатора 1 группировку в каждый j-й (где ,2,3,...,n, а п - максималь- Ное число столбцов в странице операндов ) столбец всех произвольно расположенных в странице А р-х (где р 1,2,3,...,, а - максимальное число операндов в столбце страницы А) операндов, которые должны пройти обработку в чейках соответствующего j-ro столбца элементов операционного блока 4,При этом эти р-е операнды страницы А могут одновременно прохо- дить обработку и в других (разных) столбцах блока 4, что обеспечиваетс расщеплением световьвс пучков матрицей голограмм коммутатора 1. Таким образом, из произвольно расположенных операндов страницы А на входе преобразовател коммутатор 1 формирует на своем выходе их определенное расположение (страница А), при котором операнды, подлежащие обработке в од- ном столбце чеек блока 4, располагаютс в соответствующем одном столбц страницы А.input and BbixoAoNr switch 1, which provide at the output of switch 1 grouping into each j-th (where, 2,3, ..., n, and n is the maximum number of columns in the operands page) column of all arbitrarily located in page A px (where p 1,2,3, ... ,, a is the maximum number of operands in the column of page A) of the operands that must be processed in the cells of the corresponding j-ro column of the elements of the operation unit 4, and these p- E operands of page A can simultaneously be processed in other (different) columns of block 4, which is ensured by splitting In this way, from randomly arranged operands of page A at the input of the converter, switch 1 forms at its output a specific location (page A), in which the operands to be processed in one column of cells of block 4 are located in the corresponding one column of page A.
Оптические сигналы, перенос щие операнды страницы А, через корректи- рующий блок 2 поступают на вход оптического коммутатора 3 так, чтобы они были параллельны оптической оси коммутатора и усилены по мощности. В коммутаторе 3 световой пучок, соответ ствующий каждому р-му операнду, проходит через дифракционную решетку и матрицей голограмм размножаетс и направл етс на все К-е (где К 1,2,3, ...,га, am- число операндов в столб- це) чейки j-ro столбца элементов блока 4, в которых должен обрабатыватьс этот р-й операнд. При этом разные р-ые операнды могут проходить через разное число К-х чеек в j-M столбце чеек блока 4.Optical signals, which carry the operands of page A, through the correction unit 2 arrive at the input of the optical switch 3 so that they are parallel to the optical axis of the switch and are amplified in power. In switch 3, the light beam corresponding to each pth operand passes through the diffraction grating and multiplies and directs the entire hologram matrix to all K-e (where K 1,2,3, ..., ha, am is the number of operands in column) of the j-ro column of the elements of block 4 in which this pth operand should be processed. In this case, different p-th operands can pass through a different number of K-x cells in the j-M column of cells of block 4.
Световые пучки, отображающие р-е операнды j-ro столбца страницы А, с помощью цилиндрических объективов освещают под соответствующими опреде- ленными углами каждую соответствующую К-ю чейку j-ro столбца блока 4. Последний может вычислить любую из шестнадцати основных логических булевыхThe light beams representing the p-th operands of the j-ro column of page A, using cylindrical lenses, illuminate each corresponding K-th cell of the j-ro column of block 4 at appropriate certain angles. The latter can calculate any of the sixteen basic logical booleans
функций.functions.
Световые пучки, проход щие через одну и ту же строку чеек блока 4, проход т через соответствующую одну строку клиньев блока 5 разведени пучков и приобретают определенное угловое смещение в оротогональной плоскости (фиг. 16).Light beams passing through the same row of cells of block 4 pass through the corresponding one line of wedges of beam spreading block 5 and acquire a certain angular displacement in the orthogonal plane (Fig. 16).
Фокусирующий блок 6 переносит световое распределение, полученное за блоком 5 в виде микрокадров, на блок 7 разведени пучков. Блок 7 через блок 8 направл ет световые пучки, отображающие каждый столбец изображени , существующего на вькоде блока 6, на соответствующий выход преобразовател . Общее число выходов преобразовател равно т.The focusing unit 6 transfers the light distribution obtained after block 5 in the form of micro-frames to block 7 of the beam propagation. Block 7, through block 8, directs the light beams representing each column of the image existing on the code of block 6 to the corresponding output of the converter. The total number of converter outputs is m.
Таким образом, если число операндов в странице равно тхп, то преобразователь может одновременно вычисл ть (mxnjm логических операций и представл ть их на m различных выходах, т.е. производительность предлагаемого преобразовател по сравнению с известным возрастает в m раз. Например, РСЛИ страница содержит Ю хЮ операндов, то производительность преобразовател возрастает в 10 раз.Thus, if the number of operands in a page is equal to TCP, then the converter can simultaneously calculate (mxnjm logical operations and represent them on m different outputs, i.e., the performance of the proposed converter is m times higher than the known one. For example, RCLI page contains Yu xY operands, then the performance of the converter increases 10 times.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884430111A SU1531166A1 (en) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | Multichannel parallel optical converter for optronic memory |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884430111A SU1531166A1 (en) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | Multichannel parallel optical converter for optronic memory |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1531166A1 true SU1531166A1 (en) | 1989-12-23 |
Family
ID=21377018
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884430111A SU1531166A1 (en) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | Multichannel parallel optical converter for optronic memory |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1531166A1 (en) |
-
1988
- 1988-04-15 SU SU884430111A patent/SU1531166A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР 1396827, кл. G 11 С 11/42, 1986, Авторское свидетельство СССР 1417037, кл. G 11 С 11/42, 1986, Выходы * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5317445A (en) | Optical device with spatial light modulators for switching polarized light | |
CN114026485B (en) | Optical system with reflective prism input coupler | |
US5363228A (en) | Optical device with spatial light modulators for switching arbitrarily polarized light | |
US5648859A (en) | Liquid crystal microprism array, free-space optical interconnector, and optical switch | |
US5373393A (en) | Opical interferometric device with spatial light modulators for switching substantially coherent light | |
US7215474B2 (en) | Method and apparatus for combining optical beams | |
US20190033684A1 (en) | Saw Modulator Having Optical Power Component for Extended Angular Redirection of Light | |
US8854423B2 (en) | Multiplanar volumetric three-dimensional display apparatus | |
US4809204A (en) | Optical digital matrix multiplication apparatus | |
US5784309A (en) | Optical vector multiplier for neural networks | |
WO2001025848A3 (en) | Optical switching with ferroelectric liquid crystal slms | |
JP2003101479A (en) | Programmable multiplexer/demultiplexer | |
JPH05150207A (en) | Image projector using two orthogonally intersecting components of polarized light | |
RU2198481C2 (en) | Global conflict-free junction | |
CN103308987A (en) | Wavelength selective switch | |
EP0268382A2 (en) | Optical data processing | |
CN108897102B (en) | Dual-wavelength selective switch | |
SU1531166A1 (en) | Multichannel parallel optical converter for optronic memory | |
CN113359312A (en) | Optical waveguide display module based on multiple light sources | |
SU1603401A1 (en) | Unit for optical coupling of logic units in storage | |
US5339201A (en) | Optical computing element | |
SU1075848A1 (en) | Optical memory | |
SU1417037A1 (en) | Optical associative correlator for storage | |
CN107850736B (en) | Optical cross connector | |
SU1114214A1 (en) | Image converter tube for optical memory |