Оптоэлектронное устройство для вычисления двоичных логических функций

ЭЭеаерФиееетно тфхмнчФвмнФМБЛ Союз СоветскихСоциалистических ЗО 1) 5663 Реслубли ОР СКОМУ СВМДЕТЕЛЬС ополнительное к авт, свил-ву 1, Кл.2Н 03 К 19/02 6 06 ( 9/00(23) Приоритет 73 (21) 1945991/аявкнГосударственный иомите Совета Мннистроа СССР по делам изобретений н открытий(088.8) 45) Дата опубликования описании Елинсон, Я, А. Моносов, Н. А, Морозов,И, Перов, А. А, Тулайкова и В, А. Шахуно Л. Голик, М,, И, Набокин,) Авторыизобретения Ордена Трудового Красного Знамени:институт радиотехн и электроники АН СССР(71) Заявитель 4) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ2 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных машинах для переработки б 1 опьших объемов информации, а также для создания обучающихся кибернетических систем. 5Известно оптоэлектронное устройство для вычисления логических функций, которое содержит источник света, дефпектор, состоящий из ряда ячеек, в каждую из которых входит двулучепреломляющий кристалл, отклоняющийО на разные углы обыкновенный и необыкновенный лучи, электрооптический кристалл и фотоприемник. Каждой комбинации входных сигналов, поданных на электрооптические кристаллы, однозначно соответствует 15 дискретное положение светового луча в, выходной ппоскости 1 11. Недостатком этого устройства является возможность ложных вычислений и, кроме того, большие габариты и высокое потребление мощности, 20Известно также оптоэлектронное устройство для вычисления логических функций которое содержит матрицу управляющих и информационных элементов, управляемый дефлектор оптического излучения в виде 25 диэлектрической пленки, обладающий оптоэлектрическим свойством, и матрицуфотоприемников, При подаче различныхкомбинаций входных сигналов оптическоеизлучение проходит через разные участкидиэлектрической пленки, что регистрируеи.ся соответствующим фотоприемником 121 .Недостаток устройства заключается втом,что оно дает возможность вычислитьлишь элементарные логические функции,поэтому конструирование на его основелогических устройств на большое числовходов, а также осуществление перестройкивычисляемой функции встречает большиетрудности и приводит к росту габаритов ипотребляемой мощности,Цель изобретения - обеспечение возможности перестройки вычисляемой функции исоздание внутренней памяти (при 1 одновре.1 енном уменьшении габаритов и потребляемой мощности),Это достигается тем, что управляемыйдефлектор оптического излучения выполненв виде дифракционной решетки, напримермагнитооптического элемента с полосо 566353ными доменами (ПД), а в матрицу фотоприемников введены дополнительно фоготиристоры и фогоключи (напрнмер, давинныедиоды), причем каждаяиз этих пар соедине-на с одним из управляющих элементов соответствующей матрицы.На чертеже дана функциональная схемаустройства,Устройство содержит источник когерентного оптического "излучения 1 управляемый 0дефлекгор в виде дифракционной решетки,например магнитооптического элемента сПД 2, матрицы информационных 3 и управляющих 4 элементов (например катушекобщим числом 1 ), часть которых направдена осями параллельно, а другие - перпендикулярно штрихам,) дифракционной решетки,линзу 5 матрицу фотоприемников 6 с фототиристорами 7, фотоключи 8 и выход 9.При освещении дифракционной решетки ,20на ее штрихах происходит дифракция оптического,:" издучения, приводящая к появлениюрефлексов, которые регистрируются фотоприемниками 6 и фоготиристорами 7.При подаче токов в информационные25катушки 3 под действием образующихся вних магнитных полей происходит перестройка штрихов дпфракционной решетки 2, в частности, в магнитооптическом элементеизменение периода, симметрии или поворот ПБЭто соответственно приводит к просгрансгвенному смещению рефлексов и фиксации их определенными приемниками.Реализация вычисления каждой из логических функций осуществляется вариациейчисла информационных катушек, направлений гоков (магнитных полей) в них и порядком их расположения, Это каждый раз вызываег появление только в.определенномместе одного из дифракционных рефлексов, 4 Опри попадании которого на приемник появляется в цепи ток, однозначно соответствующий набору входных сигналов.Перестройка вычисляемой функции осуществляется за счет гого, что на управля 45ющие катушки 4 ог фогогирисгров 7 подаются сигналы обратной связи,Наборы входных переменных, приводящие к появлению сигналов на фотогиристорах 7, с цепями обратной связи обеспечивают включение определенного числа управляющих катушек 4, по которым продолжаеттечь ток до тех пор, пока у соогветству. юших фотэтиристоров сохраняется памятьблагодаря-образной характеристикефототиристора, На фотоприемниках тогда будут реализоваться измененные логические функции.Сброс памяти в устройстве осуществляется с помощью фогоключей 8 (давинныхдиодов).Число внутренних состояний устройстваЙравно 2 . и определяется минимальнымшагом изменения магнитного поля, дающим разрешимые положения дифракционныхрефлексов.Включение катушек может производитьсяне только от определенных наборов информационных сигналов, но и ог специальных,например, от стохастического кода.Кроме того, в процессе выполнения функций устройство обесиечивает модуляцию оп-тического излучения эа счет фарадеевскоговращения в магнигооптическг м элементе.Оценки, проведенные для устройства сиспользованием магнитооптического элемента в виде пдастины из 1 УЕ О показыЗ 5 Цвают, что время выполнения одной операции-7имеет порядок 10 сек, а потребляемаямощность 610 Вг,формула изобретения Оптоэлектронное устройство для вычисления двоичных логических функций, содержащее матрицу информационных и управляющих элементов, управляемый дефдектороптического излучения и матрицу фотоприемников, о т л и ч а ю ш е е с я тем,что, с целью обеспечения воэможностиперестройки вычисляемой функции и создания внутренней памяти; упомянутый дефлектор выполнен в виде дифракционной решетки,например, магнитооптического элемента сполосовыми доменами, а в матрицу фотоприемников введены дополнигедьно фототиристоры и фатоключи (например, лавинныедиоды), причем каждая иэ этих пар соединена с одним из управляющих элементов соответс твующей матрицы.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Оптическая обработка информации,Сб. сгагей под ред. Ерковича С. ПМир, М 1966, с. 306-307,2. Авторское свидетельство Мо 400058,кд. Н 04 9/58, 1971,Составитель Э, БабичРедактор Н. Разумова Техред О.Луговаи Корректо А, КравченкоЗаказ 2514/40 Тираж 1065 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4