SU1714583A1 - Цифровой акустооптический умножитель двоичных чисел - Google Patents

Цифровой акустооптический умножитель двоичных чисел Download PDF

Info

Publication number
SU1714583A1
SU1714583A1 SU904851091A SU4851091A SU1714583A1 SU 1714583 A1 SU1714583 A1 SU 1714583A1 SU 904851091 A SU904851091 A SU 904851091A SU 4851091 A SU4851091 A SU 4851091A SU 1714583 A1 SU1714583 A1 SU 1714583A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
multiplier
aom
acousto
optical axis
modulator
Prior art date
Application number
SU904851091A
Other languages
English (en)
Inventor
Алексей Николаевич Лаврентьев
Владимир Александрович Мельников
Вячеслав Васильевич Опарин
Дмитрий Васильевич Тигин
Виталий Иванович Хименко
Original Assignee
Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
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 Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения filed Critical Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
Priority to SU904851091A priority Critical patent/SU1714583A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1714583A1 publication Critical patent/SU1714583A1/ru

Links

Landscapes

  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике, в частности, к устройствам дл  выполнени  математических операций над машинными числамив двоичном представлении с помощью оптических средств, и может быть использовано при построении цифровыхакустооптических процессоров. Цель ' изобретени  - упрощение умножител . Цифровой акустооптический умножитель содержит источник 1 света и первую и вторую коллимирующие линзы 2 и 3» последовательно расположенные на оптической оси умножител , а также акустооптический модул тор 4, расположенный под углом Брэгга к этой оси, затен ющую диафрагму 5 величиной, равной геометрической длине акустического кода одного числа, 'располр-г женную на оптической оси умножител  в непосредственной близости от акус- тооптическо'го модул тора 4, фокусирующую линзу 6, установленную на оптической оси умножител  и отсто щую на длину ее фокусного рассто ни  от центра акустооптического модул тора 4, плоское зеркало 7, расположенное в задней фокальной плоскости фокусирующей линзы 6,, блок 8 ввода сигнала, подключенный к акустическому входу акустооптического модул тора 4>& последовательно соединенные фотоприемник 9, установленный в передней фо-' кальной плоскости второй коллимирую- щей линзы 3 со сдвигом относительно оптической оси умножител , и полосовой фильтр 10о 2 илоСПс4i^СП 00 СА)

Description

Изобретение относитс  к оптичестким цифровым вычислительным устройствам , выполн ющим математические опе рации над машинными числами в двоичном представлении, и может быть использовано , например, в цифровых акустооптических процессорах обработ ки сигналовс Известны цифровые акустооптически устройства умножени  двоичных чисел, в которых дл  получени  произведени  используетс  принцип двоичной свертк Такие устройства содержат источник света, конденсор, два акустооптичес ких модул тора (АОМ)р расположенных параллельно друг другу, линзовую сис тему проектировани  изображени  первого АОМ на второй, вторую собирательную линзу и фотоприемник о Оба сомножител  в двоичном виде последовательно разр д за разр дом ввод тс  а соответствукидие АОМ через акустические входыо При зтом перемножаемые числа представл ютс  в виде последовательного импульсного кода, в котором каждой временной позиции соответствует определенный разр д двои ноге числа о Наличие высокочастотного акустического импульса на некоторой временной позиции означает 1 в соответствующем разр де двоичного числа , а отсутствие акустического импул . са означает Кажда  временна  по зици  отдел етс  от соседней холосты вре енным промежутком, длительность которого примерно равна длительности сигнального импульса. Направлени  распространени  звука в первом и вто ром АОМ противоположны. Первый АОМ с помощью источника света и конденсора равномерно освещаетс  во всей аперту ре. В тех местах апертуры АОМ, где имеетс  акустический импульс, свет претерпевает дифракцию и отклон етс  Дифрагированный свет с помощью лийзо вой системы направл етс  на соответствующий участок апертуры второго АОМ, где при наличии акустического импульса он вновь претерпевает дифракцию . Свет, последовательно дифрагировавший на обеих  чейках, собираетс  и фокусируетс  на фотоприемник . Свет, не испытавший двойной дифракции, на фотоприемник не попадает . При распространении акустицес кого сигнала вдоль апертуры модул тора на выходе фотоприемиика последовательно , разр д за разр дом, форм руетс  сигнал произведени  в виде кода специального вида (так называемого смешанного двоичного кода). Недостатком такого устройства  вл етс  низка  энергетическа  эффективность из-за необходимости двухкратной дифракции рабочего пучка света в двух АОМ. В обычных АОМ в экономичном режиме работы эффективность дифракции составл ет 1% и, следовательно , при двухкратной дифракции интенсивность светового луча на фотоприемнике даже в идеальном случае будет составл ть 0,01% от исходного. В реальном устройстве из-за наличи  дополнительных источников потерь она будет еще меньше. Увеличить эффективность дифракции можно путем увеличени  мощности акустического сигнала в АОМ, однако из-за нелинейности соответствуюсцей зависимости (при больших мощност х) при этом резко увеличиваетс  потребление энергии, падает КПД, возникают проблемы искусственного охлаждени  АОМ и св занных с ним электронных схем, по вл ютс  нелинейные искажени  и паразитные сигналы Наиболее близким по технической сущности  вл етс  умножитель на основе гетеродинного конволвера, поскольку с алгоритмической точки зрени  умножитель , работаю1ций по методу дискретной свертки,  вл етс  конволвером цифровых сигналоВс В таком устройстве также имеютс  два АОМ, работающих в режиме дифракции Брэгга,но расположены они так, что дл  формировани  выходного сигнала двухкратна  дифракци  не используетс . Первый АОМ установлен под углом Брэгга Q к направлению падаюи|его светового луча, и при наличии акустического сигнала на выходе этого АОМ формируетс  два пучка света: слабый дифрагированный луч (+ первый пор док) и не претерпевший дифракцию пр мой пучок (нулевой пор док), в который переходит основна  энерги  падающего светового пучка о Эти два пучка отличаютс  не только амплитудой, но и частотой световых колебаний: в нулевом пор дке эта частота равна иастоте колебаний падаю1чего светового луча Q , в + первом пор дке эта частота равна СО + Q , где - частота акустических колебаний в АОМ. Второй АОМ установлен под углом .л- Дифрагированный пучок первого
дом, падает на второй АОМ под углом, не равным углу Брэгга, не взаимодейству  с акустическим сигналом. Зато пр мой не испытавший дифракции луч с выхода первого АОМ попадает на второй АОМ под углом Брэгга -б и, следовательно, этот пучок претерпевает дифракцию во втором АОМ При этом частота света после дифракции в этом пучке равна tX - и , так как угол падени  этогоiлуча на второй АОМ равен не 9 , а - О „ Оптической системой оба луча свод тс  вместе и направл ютс  на один фотоприемник . Полезным сигналом на выходе фо-; ;топриемника  вл етс  составл юща  с частотой 2 S2: , котора  выдел етс  с помощью полосового фильтра и по вл етс  только при наличии обоих дифрагированных пучков в результате биений между ними о
. В таком перемножителе формирова |ние быходноро сигнала происходит за счет использовани  двух пучков света причем каждый из них претерпевает дифракцию только один раз, что резко улучшает использование падающего света (при эффективности дифракции, равной %f в гетеродинном перемножителе используетс  примерно 2% падающего света вместо 0,01 в перемножителе с двойной дифракцией) с,
Этот умножитель так же, как и предыдущий , обладает целым р дом существенных недостатков: сложностью конструкции , высокой стоимостью, большими габаритами, сравнительно большой потребл емой мощностью, сложностью настройки и юстировки Все эти недостатки  вл ютс  следствием использовани  в известных умножител х двух АОН, поскольку АОМ  вл етс  наиболее сложным и дорогим элементом умножител , основную долю электрической мощности потребл ют каскады, обеспечивающие ввод сигналов в АОМ, а требование точного проектировани  изображени  одного АОМ на другой приводит к необходимости использовани  слож:ной оптической проекционной системы, Обладающей большими габаритами и тре бующей точной юстировки
Цель изобретени  - упрощение уст .ройства, уменьшение его стоимости, I габаритов и потребл емой мощности пу тем формировани  дифрагированных пучков света в одном АОМ.
Эта цель достигаетс  тем, что в известное устройство, содержащее последовательно расположенные на оптической оси источник света, первую и вторую коллимирующие линзы, а также АОМ установленный под углом Брэгга к этой оси, фокусирующую линзу, установленную на той же оптической оси и Ьтсто щую на длину фокусного рассто ни  от центра АОМ, блок ввода сигна Q ла в АОМ, вход которого  вл етс  информационным входом умножител , а выход подключен к акустическому входу АОМ, последовательно соединенные фотоприемник и полосовой фильтр, вы5 ,ход которого  вл етс  выходом умножител , дополнительно введены плоское зеркало, расположенное в задней фокальной плоскости фокусирующей линзы, и затен юща  диафрагма, расположенна 
2Q на оптической оси устройства непосредственно около АОМо- Величина этой диафрагмы равна геометрической длине акустического кода одного числа в АОМ, величина апертуры АОМ составл ет не менее трех геометрических длин акустического кода числа в нем, а фотоприемник установлен в передней фокальной плоскости второй коллимирующей линзы со сдвигом от оптичесQ кой оси устройства на величину
h F-tg0, где F - фокусное рассто ние второй
коллимирующей линзы, 0 - угол Брэгга дл  АОМ. 5 . Введение плоского зеркала позвол ет использовать дл  формировани  двух дифрагированных пучков в умножителе с гетеродинным конволвером один и тот же .АОМ, а второй АОМ из конструк0 Ции устройства исключить. Тем самым устран ютс  отмеченные недостатки прототипа о
На фиг. 1 показан акустооптически умножитель; на фиг. 2 - блок ввода 5 сигналов в АОМ (один из возможных вариантов построени ).
Акустооптический умножитель содер жит источник 1 света (например, полупроводниковый лазер или светодиод), 0 первую и вторую коллимирующие линзы 2 и 3 АОМ с затен ющей диафрагмой 5, фокусирующую линзу 6, плоское зеркало 7, блок 8 ввода сигналов, фотоприемник 9 и полосовой фильтр 10.
5 Все линзы 2, 3 и 6,  вл ютс  собирающими и имеют общую оптическую ось. На этой же оси расположен и источник 1 света В задней фокальной плоскости линзы 6 перпендикул рно
оптической оси устройства расположено плоское зеркало 7. Между второй коллимирующей линзой 3 и фокусирующей линзой 6 помещаетс  АОМ Ц с блоком 8, причем центр АОМ расположен на оптической оси устройства в передней фокальной плоскости линзы бив задней фокальной плоскости линзы 3, а акустическа  ось АОМ повернута относительно общей оптической оси на угол Брэгга. Затен к ча  диафрагма 5 может располагатьс  с любой сторо™ ны от АОМо Она устанавливаетс  в непосредственной близости от АОМ сим метрично относительно его центра .В оптимально спроектированном устройстве величина диафрагмы 5 равна геометрической длине акустического.кода числа в АОМ 4, Тов. 1/3 его рабочей апертуры„ В передней фокальной плоскости линзы 3 расположен фотоприемник Эо Он сдвинут относительно оптической оси устройства на величину
ь F tg е ,
где F - фокусное рассто ние линзы 3 9 - угол Брэгга дл  АОН„
На выходе фотоприемника 9 установлен полосовой фильтр 10, пропускающи вторую гармонику частоты АОМ (Тсе, частоту 2), Выход этого фильтра  вл етс  общим выходом умножител ,
В качестве источника 1 света в принципе могут быть использованы самые разнообразные источники, а в качестве фотйприемника - любые малогабаритные фотоприемные элементы, об ладающче требуемым быстродействием Однако по соображени м конструктивно простоты и минимальной стоимости наиболее удобными излучател ми  вл ютс  светодиоды, а наиболее подход щими фотоприемниками - полупроводниковые фотодиоды, Линзы и зеркало  вл ютс  обчеизвестными элементами, широко используемыми в оптической технике Каких-либо специальных требований к ним не предъ вл етс  В качестве полосового фильтра может быть использован любой полосовой фильтр, примен емый в радиоэлектронике в соответствующем частотном диапазонев Единственное требование, предъ вл емое к этому фильтру, - минимальные потери на второй гармонике частоты звукового сигнала в АОМ, АОМ в предлагаемом устройстве работает на объемных акустических волнах Предпочтительными  вл ютс  АОМ, построенные на кристалле парателлурита, вследствие меньших требований к мощности акустического сигнала и. наличи  освоенных промышленностью кристаллов дл  светозвуКОПРОВОДОВо
Блок 8 ввода сигнала в АОМ по существу  вл етс  драйвером АОМ и содержит элементы, вход щие в состав аналогичных блоков любого цифрового акустооптического процессора. Специфической особенностью предлагаемого устройства  вл ютс  только элементы , необходимые дл  формировани  защитного временного промежутка между двум  перемножаемыми.числами о Пример конкретного выполнени  блока 8 показан на фиг. 2. Он содержит синхронизатор 11, генератор 12 тактовых импульсов, схему 13 совпадени , сдвиговый регисф 1,. генератор 15 акустической частоты, модул тор 16 и усилитель 17, нагруженный на электроакустический преобразователь АОМ k,
Генератор 15, модул тор 16 и усилитель 17  вл ютс  обычными узлами любого акустооптического устройства
Сдвиговый регистр 1 служит дл  хранени  перемножаемых чисел и преобразовани  их кода из параллельной формы в последовательную Этот регистр содержит три п-разр дных секции , соединенных последовательно по цепи сдвига. В первую и вторую секции записываютс  {в параллельном виде) перемножаемые числа, а во все разр ды второй секции записываютс  нули. При выдаче информации из регистра в последовательном виде эти нули и сформируют защитный временной промежуток. Дл  выдачи последовательного кода в требуемое врем  в блок 8 введены элементы 11-13.
В зависимости от особенностей вычислительной системы, в которой используетс  предлагаемый акустооптический умножитель, построение блока 8 может варьироватьс  в широких пределах , поэтому реализаци  этого блока, приведенна  на фиг. 2,  вл етс  лишь частным конкретным примером, а не единственно возможной схемой.
При работе устройства об сомножител  ввод тс  в АОМ 4 через акусти.ческий вход в виде последовательного импульсного кода, формируемого блоком В При таком кодировании наличие высокочастотного акустического импуль са на некоторой временной позиции оз начает 1 в соответствующем разр де двоичного числа, а отсутствие акусти ческого импупьса означает О. Каждо му разр ду двоичного кода соответствует сво  временна  позици , причем соседние разр ды отделены друг от друга холостым временным промежутком длительность которого примерно равна длительности сигнального импульса Сомножители также отделены друг от друга защитным промежутком, формируе мым в блоке 8о Длительность этого промежутка в оптимальном случае равн длительности одного сомножител  Таким образом, с учетом длительности защитного временного промежутка рабо ча  апертура АОМ k должна равн тьс  утроенной длине акустического кода числа в АОМо Увеличение апертуры сверх этой длины не нарушает работь предлагаемого устройства, но увеличивает габариты и стоимость АОМ„ Уменьшение апертуры АОМ в небольших пределах в принципе возможно. Но нежелательно , так как при этом возника ют специфические ошибки, дл  устранени  которых потребуетс  ввести в предлагаемое устройство дополнительные элементы, усложн щие его схему и конструкцию. Оба сомножител  ввод тс  в АОМ А однотипно; либо оба старшими разр дами вперед, либо оба младшими разр дами вперед При работе устройства оба сомножител  передвигаютс  вдоль апертуры АОМ и в кон це цикла умножени  покидают ее. I Источник 1 света при работе перемножител  включен посто нно. Свет от него, пройд  коллимирующие линзы 2 и 3 приобретает вид параллельного пучка и падает на АОМ k под углом Брэгга 9 . При наличии акустического сигнала в АОМ k из модул тора выход т два пучка света: слабый дифрагированный пучок, отклоненный в + первый пор док, и сильный неотклоненный пучок , прошедший АОМ практически без изменени  (нулевой пор док) Оба пучка фокусирующей линзой 6 проектируютс  на плоское зеркало 7 и отражаютс  от негОо Линза 6 преобразует отражённые пучки из расход щихс  в параллельные и направл ет их вновь не АОМ 4. При этом пучок, ранее претерпевший дифракцию, падает на АОМ под пр мым углом и больше с акустическим сигналом не взаимодействует, а пучок. в первый раз пpouJeдший АОМ без отклонени , теперь падает на АОМ под углом -9 и претерпевает дифракцию В результате при наличии акустического сигнала в АОМ в направлении передней фокальной плоскости линзы 3 (т.е в сторону источника света) из АОМ выход т три пучка света: первый претерпевший дифракцию при пр мом прохождении АОМ и не претерпевший ее при обратном, второй - не претерпевший дифракции при пр мом прохождении , но претерпевший ее при обратном , и третий, который вовсе не испытал дифракции. Первые два пучка примерно одинаковы по интенсивности и коллинеарны, распростран ютс  в одном направлении, а направление распространени  третьего пучка повернуто относительно первых двух на угол б . Вследствие этого первые два пучка линзой 3 собираютс  в одной точке ее переди/ей фокальной плоскости , где и установлен фотоприемник, а третий пучок попадает в другую точку этой плоскости и в дальнейшем не используетс  Из-за эффекта Допплера частота электромагнитных колебаний в первом пучке равна Q + 52 , а во втором - СО -J7.0 При наличии двух совпадающих по направлению электромагнитных воли с разными частотами возникает эффект биений и на выходе фотаприемника по вл етс  сигнал с разностной частотой 2 $2 который и выдел етс  полосовым фильтром Т Оо Так как этот сигнал получаетс  в результате биений двух световых колебаний, то он возникает лишь при одновремен- ном наличии двух коллинеарных световых пучков с различными частотами. При отсутствии одного из них на выходе фотоприемника по вл етс  только посто нна  составл ю1ца  фототока, ,а сигнал на выходе полосового фильтра равен . Дл  работы рассматриваемого устройства существенно, что разностна  частота на выходе фотоприемника по вл етс  только при совпадении направени  распространени  обеих электро- магнитных волн в плоскости фотоприемника (как известно из теории гетероинного приема оптических сигналов, ри малейшем рассогласовании направений распространени  этих волн амлитуда сигнала разностной частоты езко падает, а при заметно неколлинеарных волнах этот сигнал пропадает вовсе). На выходе из АОМ световой пучок  вл етс  коллинеарным по всей апертуре модул тора, однако линза 3 превра1чает этот параллельный пучок в сход щийс  с При этом световые лучм, прошедшие через различные части апертуры АОМ А, в точке размещени  фотоприемника оказываютс  неколлинеарными Коллинеарность сохран етс  только дл  тех дифрагированных лучей, которые в одну и ту же сторону проход т через одни и те же элементы апертуры АОМ„ Таким образом, сигнал на выходе полосового фильтра по вл етс  только тогда, когда пучок света с частотой СО + Q. и пучок света с частотой G) -Q выйдут из одного и того же элемента апетуры АУН и упадут на фотоприемник с одного направлени  Так как пучок с частотой С0 + 2 формируетс  за счет одной (например; ниисней) половине АОН при пр мом про™ хождении пучка света, а пучок с частотой СО Q формируетс  за счет дифракции в другой (верхней) половине АОМ при обратном прохоэдении этог же луча после отражени  от зеркалар то выходной сигнал по витс  лишь s том случае, когда изображение какоголибо ненулевого разр да числа, наход щегос  в нижней половине апертуры АОМ, после отражени  от зеркала спроектируетс  на ненулевой разр д другого числа, наход щийс  в верхней полозике апертуры ДОМ (или наоборот) ,. когда произойдет оптическое перекрытие ненулевых разр дов двух перемножаемых чисел Если один из перекрывающихс  разр дов  вл етс  нулевым j то соответствукжчий диФрагированный пучок отсутствует и выходно сигнет устройства ра1зен Q, а если ненулевые разр ды двух чисел не перекрываютс , то световые пучки с частотами СО + S и Q - Q приход т на фотоприемник с различных элементов апертуры АОМ А коллинеарность этих .пучков отсутствует и вь1ходной сигнал также равен 0. Так как зеркало 7 вместе с линзой 6 переворачивает исходное .изображение, то при движении импульсного акустического кода в нижней частиапертуры АОМ А снизу вверх, его изображение в верхней части АОМ будет двигатьс  сверху вниз, т,е. навстречу движению самих чисел (акустических импульсов)с Следовательно , перекрытие одного числа с изображением другого будет происходить при встречном движении этих чисел по отношению друг к другу, а именно это и требуетс  при умножении по методу дискретной свертки. При наибольшем перекрытии п-й (самый нижний ) разр д числа в нижней половине АОМ проектируетс  на первый (самый верхний) разр д другого числа в верхней половине АОМ 4, (п-1)-й разр д нижнего числа - на второй разр д верхнего числа и т«д„ В тот случае, когда перекрыващиес  разр ды обоих чисел содержат 1, от соответствующих элементов апертуры АОМ k на вход фотоприемника падают два коллинеарных луча с различными частотами и на выходе полосового фильтра формируетс  выходной сигнал. Если в какой-то момент времени перекрываетс  не одна а несколько (например, т) пар ненулевых разр дов сомножителей, то перекрывакхца с  пара разр дов формирует пару коллинеарных световых пучков , следовательно, амплитуда сигнала на выходе устройства увеличиваетс  в m раз, что и требуетс  используемым алгоритмом.
Результат умножени  в рассматриваемом устройстве (как и во всех опубликованных в литературе акустооптических умножител х; работащих по алгоритму дискретной свертки) получаетс  в виде смешанного кода, который отличаетс  от обычного двоичного кода тем, что при точном совпадении весов всех разр дов в смешанно коде значени  отдельных разр дов (а значит, и соответствующие цифры) могут превышать Однако, в отличие от известного в предлагаемом умножителе при прочих равных услови х амплитуда выходного сигнала в два раза выше, так как все полезные световые сигналы в этом устройстве удваиваютс . Это происходит потому, что вследствие симметрии системы линза 6 - зеркало 7 относительно оптической оси устройства при отображении нижней части апертуры АОМ А на верхнюю часть этой апертуры одновременно происходит и обратное отображение верхней части на нижнюю. В результате , если падающий свет претерпевает дифракцию на i-м элементе в нижней части АОМ и после отражени  от зеркала попадает на j-й элемент в верхней части АОМ, где образуютс  два коллинеарных пучка, в конечном итоге формирующие выходной сигнал, то одновре менно происходит дифракци  и в j-M элементе АОМ, причем после отражени  от зеркала дифрагированный свет от j-ro элемента попадает на i-й элемен где образуетс  втора  пара коллинеар ных пучков, также формирующа  совершенно идентичный выходной сигнал, Зто и приводит к удвоению сигнала на выходе. Естественно, что все это справедливо лишь при наличии акустических импульсов, (т.е, лог. 1) как в i-M, так и в J-M элементе апер туры АОМ k. При отсутствии акустичес кого импульса в одном из этих элемен тов, т.ео при нулевом значении соответствующего разр да сомножител , дифракции света в этом элементе н будет, что означает нулевое значение соответствуюидего разр да произведени  Не будет выходного сигнала и при отсутствии оптического перекрыти  двух чисел в АОМ, В этом случае два пучка света с различными частотами, падающие на фотоприемник из верхней и нижней частей АОМ, будут неколлинеарны и не вызовут по влени  сигнала с частотой 2Q.. Еще одна особенность работы предлагаемого устройства св зана с процессами , протекающими вблизи середины апертуры АОМ k, В этой части АОМ происходит оптическое перекрытие различных разр дов одного и того же числа , что вызывает по вление дополнительных сигналов, не предусмотренных алгоритмом умножени . Эти сигналы  вл ютс  ложными и могут привести к ошибкам в вычислении произведени , поэтому световые лучи, прошедшие через среднюю часть апертуры АОМ А, задерживаютс  затен ю1чей диафрагмой 5 ширина которой должна быть равна геометрической длине акустического кода числа ц АОМ 4„ Дл  полноты рассмотрени  работы предлагаемого устройства следует отметить также возможность изменени  используемых дифракционных пор дков. До сих пор при описании работы устройства предполагалось, что дл  получени  выходного сигнала используетс  « первый дифракционный пор док при прохо)«дении через АОМ пр мого пучка света от источника J и-первый дифракционный пор док при прохождении света, отраженного от зеркала 7- Возможен и симметричный вариант, когда угол отклонени  оси АОМ от передней 1фокальной плоскости линзы 6 равен не + 9 а - G , т,е, когда АОМ развернут относительно этой плоскости на тот же угол, но в обратную сторону . Тогда при пр мом прохождении света через АОМ используетс  - первый пор док и частота света в первом пучке равна CO-Q, а при обратном прохождении + первый пор док, при котором частота света во втором пучке равна ОЭ + $Z о Работа устройства от такой замены не измен етс , так как на фотоприемник по-прежнему падают два коллинеарных пучка света с частотами СО S2 и СО - Q . По сравнению с известными акустооптическими умножител ми предлагаемое устройство обладает заметными технико-экономическими преимуществами, Оно существенно проще в реализации и имеет меньшую стоимость, так как содержит всего один, а не два АОМ, которые  вл ютс  наиболее сложной и дорогой частью умножителей Оно имеет меньшую потребл емую мощность, поскольку имеет всего один акустический преобразователь вместо двух, а именно мощность, затрачиваема  на возбуждение акустического преобразовател   вл етс  основной частью мощности , потребл емой устройством в целом Использование всего одного АОМ позвол ет су1чественно уменьшить габариты перемножител  за счет сокращени  геометрической длины оптической системы (вдоль оптической оси) Геометрическа  длина предлагаемого устройства совпадает с длиной части известного устройства (от источника света до второго АОМ), Однако в известном устройстве после второго АОМ установлена еще одна оптическа  проекционна  система, проектирующа  изображение второго АОН на, фотоприемник. Достоинством предлагаемого устройства по сравнению с известным  вл етс  и рассмотренное удвоение амплитуды полезного сигнала Оно увеличивает отношение сигнала к шуму на выходе устройства и тем самым облегчает его практическую реализацию за счет снижени  требовани  к отлельным его элеентам .

Claims (1)

  1. Формула изобретени 
    Цифровой акустооптический умножитель двоичных чисел, содержащий последовательно расположенные на оптической оси источник света, первую и вторую коллимирующие линзы, а также акустооптический модул тор, установленный под углом Брэгга к этой оси, фокусирующую линзу, установленную |На той же оптической оси и отсто щую на длину ее фокусного рассто ни  от центра акустооптического модул тора, блок ввода сигнала в акустооптический модул тор, выход которого подключен к акустическому входу акустооптического модул тора, а вход блока ввода  вл етс  информационным входом умножител , и последовательно соединенные фотоприемник и полосовой фильтр, выход которого  вл етс  выходом умножител , отличающ и и с   тем, что, с целью упрощени  умножител , в него введены плоское зеркало, расположенное в задней фокальной плоскости фокусирующей лин зы, и затен юща  диафрагма, расположенна  на оптической оси умножител  непосредственно около акустооптического модул тора, причем величина затен ющей диафрагмы равна геометрической длине акустического кода одного числа в акустооптичееком модул торе, величина апертуры модул тора составл ет не менее трех геометрических . длин акустического кода внем, а фо-. топриемник установлен в передней фокальной плоскости второй коллимирующей линзы со сдвигом от оптической оси умножител  на величину
    h F . tg О ,
    где F - фокусное рассто ние второй
    коллимирующей линзы, б - угол Брэгга дл  акустооптического модул тора.
    н АОМ
    1
SU904851091A 1990-06-15 1990-06-15 Цифровой акустооптический умножитель двоичных чисел SU1714583A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904851091A SU1714583A1 (ru) 1990-06-15 1990-06-15 Цифровой акустооптический умножитель двоичных чисел

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904851091A SU1714583A1 (ru) 1990-06-15 1990-06-15 Цифровой акустооптический умножитель двоичных чисел

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1714583A1 true SU1714583A1 (ru) 1992-02-23

Family

ID=21527496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904851091A SU1714583A1 (ru) 1990-06-15 1990-06-15 Цифровой акустооптический умножитель двоичных чисел

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1714583A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2592406C1 (ru) * 2015-05-29 2016-07-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Способ и устройство выполнения распределенных вычислений в оптическом канале

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Родес У.Т., Гилфойл П»С. Архитектура акустооптических алгебраических процессов» Труды института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (перевод с английского),То 72, 1984, W 7, Со 80-9КРодес УоТо Акустооптическа обработка сигналов: свертка и коррел ци о Труды института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (перевод с английского), То б9, 1981, ff 1, с. 74-91 с *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2592406C1 (ru) * 2015-05-29 2016-07-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Способ и устройство выполнения распределенных вычислений в оптическом канале

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0170158B1 (en) Fourier plane recursive optical filter
US5295019A (en) Method and apparatus for color separation with an optical slab and roof prism
US5082340A (en) Wavelength converting device
US4344675A (en) Optical signal processing device
SU1714583A1 (ru) Цифровой акустооптический умножитель двоичных чисел
US3875550A (en) Electronically focused acoustic imaging system and method
US5641954A (en) Programmable delay line using laser diode taps
US3745353A (en) Bragg angle collinear heterodyning filter
CN115014547A (zh) 一种自相关仪光学系统和激光脉冲脉宽测量装置
RU2310206C1 (ru) Способ обнаружения широкополосных фазоманипулированных сигналов и определения вида их модуляции при акустооптической обработке
US3641513A (en) Readout system for memories comprising matrices of photosensitive elements
SU1485236A1 (ru) Акустооптическое устройство для перемножения двоичных чисел
SU987641A1 (ru) Акустооптический коррел тор радиосигналов
US2826744A (en) Multiple mode prism delay line
CN214795506U (zh) 一种非平行四光栅压缩器
SU1626092A1 (ru) Акустооптический частотомер
SU1629872A1 (ru) Оптический спектроанализатор
RU1789996C (ru) Устройство дл распознавани информационных сигналов
SU446081A1 (ru) Оптическое коррел ционное устройство
JPS609771Y2 (ja) 光変調素子
SU1718208A2 (ru) Устройство дл обработки сигналов с линейной частотной модул цией
SU1525664A1 (ru) Устройство дл контрол фокусировки проекционного объектива
Gottlieb Opto-acoustic signal processors for extending radar system capabilities
SU1354128A1 (ru) Акустооптический анализатор спектра СВЧ-радиосигналов
SU1032443A1 (ru) Устройство дл ввода изображени