Оптическое вычислительное устройство

союз сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 111)яп 6 06 Е Э/00 630 А 1 г , .;1: ,ф ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН исли тег ст о в уст- числи- ческих ическиеМ.: "Выием ейн то до- нения ЬНО к специали хнике и мож наае- О(57) Изобретение относитсярованной вычислительной те Изобретение относится к специализированной вычислительной технике и может быть использовано в оптических вычислительных машинах при решении интегральных уравнений.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет решения уравнений Фредгольма 1-го рода.Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены входной оптический разветвитель, два линейных оптических транспаранта. входы которых оптически связаны с выходами источника излучения, группа из Й модуляторов света, два линейных фотоприемника, линейный блок вычитания, группа из Й усилителей и группа иэ Й светодиодов, выходы которых являются выходами устройства и оптически связаны с входами М оптических разветвителей первой группы. выходы й оптических разветвителей второй группы оптически связаны с входами первого линейного фотоприемника, выход которого подключен к первому входу линейного блока вычитания, второй быть использовано в оптических вытельных машинах при решенииральных уравнений, Сущизобретения заключается в том, чтройство дополнительно введены вытельный транспарант, группа оптиответвлений, два линейных фотопрка, линейный блок вычитания, лиусилитель и линейка светодиодов.полнительно позволяетрешать ураФредгольма 1-го рода, 1 ил. вход которого подключен к выходу второголинейного фотоприемника, а выходы й усилителей группы подключены выходами квходам й светодиодов группы, выходы первого линейного оптического транспарантачерез группу из Й модуляторов света оптически соединены с входами оптических разветвителей первой группы и входамивторого линейного фотоприемника, оптически связанными с выходами второго оптического транспаранта, вход устройствасоединен с управляющими входами М модуляторов света группы,В основу работы устройства положевоэможность решения интеграль рнений Фредгольма 1-го родаК(3, т) 1 Р(т)От - (Я), (1)где К(ЯЛ) - симметричное положительно определенное ядро;1(. - известная функция,с помощью метода последоваельныхприближений, приводящего к рекУррентнспоследовательности(2) сИ,где Л - известное число,р- и-е приближение,которая сходится к решению (1).На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства,Для удобства последующего описания введена условная система координат 051, а также принято в(2) Л= 1,устройство содержит источник излучения 1, входной оптический разветвитель 2 с разветвлениями 21, 22; линейные оптические вычислительные транспаранты 31, 32, группу модуляторов света 41. 4 и, первую группу оптических ответвителей 51,5 и, вторую группу ответвлений 616 и, плоский вычислительный транспарант 7, третью группу оптических ответвителей 818 и, линейные фотоприемники 91, 92, линейный блок вычитания 10, линейку М усилителей 11, линейку й светодиодов 12, четвертую группу оптических разветвлений 13113 ГЧВыход источника излучения 1 подключен ко входу входного оптического разветвителя 2, Выходы первого ответвления 21, разветвляющегося на Й волокон, подключены ко входам первого транспаранта 31, функция пропускания которого по оси О пропорциональна д 4 (т)(начальному приближению к решению (1,Выходы второго ответвления 22, разветвляющегося на волокна, подключены ко входам второго транспаранта 32, функция пропускания которого по оси От пропорциональна 2 (с) (записывается радикальное преобразование функции потому, что в предложенном устройстве информационным параметром является интенсивность светового потока, а на функцию пропускания умножается только амплитуда). Выход транспаранта 31 подключен к информационным входам модуляторов света 41,4 и, управляющие входы которых объединены со входом включения источника излучения 1 и входом устройства.Выход модулятора 4 подключен ко входу ответвления 5 ь разветвляющегося по оси ОЗ на (8+1) волокон. Выходы М волокон такого ответвления подключены к соответствующим входам транспаранта 7 (стол бцу). (И+1)-е ответвление объединено по выходу с ответвлением 6 ь вход которого соединен с выходом транспаранта 32, д выход подклю чен к соответствующему входу фотоприемника 92 Выходы транспаранта 7, функция 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 поопускания которого пропорциональна К (15) по оси От (строки) подключены ко/2входам М обьединенных оптических волокон 81,.8 м, выходы которых подключены ко входам фотоприемника 91. Выходы фотоп рием ника 91 подключен ы ко входам вычитаемого блока вычитания 10, выходы фотоприемника 92 - ко входам уменьшаемого блока 10, Выходы блока вычитания 10 подключены ко входам усилителей 11, выходы которых подключены ко входам светодиодов 12. Выходы линейки светодиодов 12 подключены ко входам ответвлений 13113 м, каждое из которых разветвляется на два: 13 п, и 13 а. Ответвления 1311,13 н 1 объединены по выходу с ответвлениями 51.,5 и; выходы ответвлений 1312,13 м 2 являются выходами устройства.Работа устройства организована следующим образом,Импульсный сигнал включения "Вкл." со входа устройства поступает одновременно на управляющий вход источника излучения 1, включая его, и управляющие входы модуляторов света 41,4 и, разрешая тем самым прохождение светового потока с выхода источника излучения 1 через ответвление 21, транспарант 31 и группу ответвлений 51,5 и на вход транспаранта 7 (при отсутствии управляющего сигнала модуляторы 414 и находятся в "закрытом" состоянии - поглощения света), Т.к, распределение интенсивности светового потока по оси 01 на выходе транспаранта 31 пропорционально уЪ(1), то после прохождения транспаранта 7 за счет объединения М волокон по оси От на выходе волокон 818 в формируется световой поток, распределение интенсивности которого по оси 05 пропорционально К(Я,т) О (1)бт (число волокон выбирается, исходя из требуемой точности представления функций, приведенных в (1). Данный поток поступает далее на линейный фото- приемник 91. На вход фотоприемника 92 поступает световой поток, образованный суммой потоков с выхода транспаранта 32 и оптических волокон 5, 5 в (за счет объединения последних с соответствующими волокнами 61,6 и), Распределение интенсивности такого потока по оси пропорционально сумме ф)+ р 0(1). С выходов фОтОприЕмниксв 91, 92 СигналЫ пОСтупаЮт на соответствующие входы блока вычитания 10, на выходе которого формируется согласно (2) совокупность сигналов, образующих функцию ф 1 (1), Выходные сигналы блока 10, усиливаясь в усилителе 11 (для компенсации потерь последующего разветвления световых потоков и их затухания), поступа 1824630ют на линейку светодиодов 12. На выходе блока 12 формируется световой поток с распределением интенсивности по оси 05, пропорциональной р (Я),который. разветвляясь в ответвлениях 13113 поступает на выход устройства (по ответвлениям 13 а13 ы), а также - вновь на вход транспаранта 7 (по ответвлениям 131113 ю). Процесс формирования 2-го приближения рг(Я) к решению (1) аналогичен вышеизложенному (работа устройства повторяется).По окончании итеративной процедуры (2) на выходе устройства формируется иско" мое решение О(5) уравнения (1).Формула изобретения Оптическое вычислительное устройство, содержащее источник излучения, вход управления которого является входом устройства, выходы й оптических разветвителей первой группы оптически связаны с входами соответствующих столбцов матричного оптического преобразователя, выходы строк которого объединены через М оптических разветвителей второй группы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей эа счет решения интегральных уравнений Фредгольма 1-го рода. в него введены входной оптический раэветвитель. два ли нейных оптических транспаранта, входы ко.торых оптически связаны с выходами 5 источника излучения, группа иэ й модуляторов света, два линейных фотоприемника, линейный блок вычитания, группа иэ М усилителей и группа иэ М светодиодов, выходы 10 которых являются выходами устройства иоптически связаны с входами М оптических разветвителей первой группы, выходы М оптических разветвителей второй группы оптически связаны с входами первого 15 линейного фотоприемника, выход которогоподключен к первому входу линейного блока вычитания, второй вход которого подключен к выходу второго линейного фотоприемника, а выходы М усилителей 20 группы подключены выходами к входам йсветодиодов группы, выходы первого линейного оптического транспаранта через группу из М модуляторов света оптически соединены с входами М оптических раэвет витедей первой группы и входами второголинейного фотоприемника, оптически связанными с выходами второго оптического транспаранта, вход устройства соединен с управляющими входами М, модуляторов 30 света группы.1824630 оставитель С, Соколоехред М.Моргентал Корректор А. Козориэ сддкт Произв дственно-издГ е,".ьски Заказ 2225 Тираж 8 НИИПИ Госу; -, в, лного комитеПодписноеа по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРЖ. Раушская наб., 4/5 мбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина, 1 О 1