Оптическое логическое устройство» пt •iioiul:

ОПИСАНИЕ 398912ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рСоюз СоветскихСоциалистицескихРеспублик Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 01 Л 1.1971 ( 1627579/18-24) 021 3 О с присоединеоием заявк осударственный комите 1Совета Министров СССРпо делам изааретенийи открытий иоритетубликовано 27.1 Х.1973. Бюллетень Ъ УДК 621.374.33:535,8Дата бликования описания 5.11.1 АвторыизобретециЗаявитель Ю. С. Манукян и Ю, А. Джагаровилисский филиал всесоюзного научно-исследовательског метрологии им, Д. И. Менделеева ит ГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВ ПТИЧЕСКО е пе- Шеффе 20ользоц вец- светоИзобретение относится к вычислительной технике и автоматике и предназначено для синтеза полностью оптических систем обработки ицформаццц.Известно оптическое лопическое устройство, 5 содержащее совмещающие и поляризационные элементы.Предложенное устройство отличается тем, Что на выходе входного совмещающего элемента расположен поляризационный элемент, 10 апример поляризационный светофильтр, за которым помещен второй совмещаюций элемент с циркуляционным поляризаццонным светофильтром на выходе. Это позволяет повысить быстродействие устройства путем па раллельцой обработки информации по нескольким каналам.Устройство моделиру ет универсальньреключательцые функции - штрихра, стрелка Пирса, дизъюнкция.Поставленная цель достигается испванием свойств поляризованного светатильной системой с поляризационнымифильтрамсч.На фиг. 1 изображено оптическое логичес кое устройство в режиме моделирования функций штрих Шеффера и дизъюнкцци; на фиг. 2 - то же, функции стрелка Пирса.Устройство содержит входной совмещающий элемент 1, поляризаоонный элемент 2, ЗО совмецдоцц элемент 3, полярцздццоццый светофильтр 4, прозрачный для света, поля,ризованного по кругу, входные информационные картины 5 и 6, постоянные световые картины 7 и 8, светофильтр 9, прозрачный для линейно поляризованного света, элемент 10, преобразующий свет с линейной поляризацией в свет, поляризованный по кругу, напр- мер линейная фдзовая 90 пластцкд, коллцмирующую лццз 11,Свет, прошедший элемент 2, поступает в совмещающий элемент 3, на выходе которого установлен полярцзаццоццый светофильтр 4. прозрачный для света, поляризованного по кругу, На входы элемента 1 подаются сигналы входой информации в виде информационных картин. Каждое поле этой картины представляет сооой самостоятельньш,цнформацц. оцный канал. Наличие света соответствует сигналу 1, отсутствие - сигналу О. На входы элемента 1 и элемента 3 подается постоянный поток света, поляризованного по кругу.При моделировании функций штрих Шеффера и дизьюцкциц поляризованный элемент 2 представляет собой поляризаццоццый светофильтр, прозрачный для света, полярачзовенного по кругу. Прц моделцровднци функции стрелка Пирса полярцзаццонцый элемецт 2 состоит из фильтра 9, прозрачного только длялинейно поляризованного света и элемента 10, преобразуоцсго линейно иоляр;зоваиный сВе В свет, поляризован.й по к 1 угу. В ка- естве этого элехеитя может оыть использована, например, и простейшем случае линейная фазовая 90 пластинка. При использованни этой пластинки желательно между ней и свето 1)и,;ьтром 9 установить коллимируОиую линзу 11, передающую изображение, прошедшее светофильтр 9, на пластинку 10 параллельным пучком света,Описание работы устройства начнем с рас:смотрения выполнения операции штоих Шеффера. Вудех считать для определешости, что информация задается иравоциркулярно поляризованным светом и, кроме того, на вход элемента 1 подан постоянный световой левоцяркулярно поляризованный поток, Постоянный световой поток, поданный на вход э,ехентя 3, также считается левотцир 1 Ол 5 рно поляризованным. Интенсивности всех потокон как информационных, так и постоянных считаю 11 ся равными, Рассмотрим возможные комбин ации сигнал о В.П 1)и отсутствии информ 1 ииоииых потоков х=О и 11=0 на входах элемента 1 постоянный лсвоциркулярно полвризовапный поток проходит светофильтр 2, прозрачный для света, поляризованного по кругу, и поступает в элемент 3. В элементе 3 он сомецастся с по- СТОЯИН 1 Ы СВЕТОВЫМ ИООКОМ, НЯПРЯВЛЕИИЕ круговой пол 5 ризации которого совпадает с напралением поляризации постоянного, направленного иа элемент 1, потока. ОбразовавщиСя поток двойной интенсивности с левой циркулярной формой поляризации проходит чсрез свето 1 ильтр 4, прозрачный для свста, поляризованного по кругу, Свет на выхо;с есть - выходиои сигнал 1.При появлении комбинации х=0, т= 1, произойдет следующее, Праоциркулярно поляризованный поток поступят иа вход элемента 1 и совместится с лсвоциркулярно пол 51 рнзОВаиным постоянным потоком, Вследствие равенства интснсивности этих потоков образуется линейно поляризованный свет, которы задержится светофильтром 2, нс прозрачяым для линейно поляризованного света, В направленпи выхода через светофи ы,р 4 проходит только поляризованный по кр гу свет постоянного потока, что соответствует выходному сигналу 1,При появлении комбинации х=.1, у= - 0 описанный процесс повторится с той лншь разницей, что с постоянным потоком световой картины 7 взаимодействует поток информационной картины 5, Выходной сигнал в этом случае 1.При комбинации х=1, у=1 в элсмеите 1образуется смесь из линейно поляризованного света, возникшего при взаимодействии одного из информяционных потоков с постоянным потоком, и прзвоциркулярно поляризованного света. Светоф;льтр 2 задержит линейно поляризованную компоненту,и пропустит правоциркулярно поляризованную. По:ледняя со- меститгя в элементе 3 с левоциркулярно полризоваииым потоОм картин 8 тоЙ жс интенсивности. Образовавшийся линейно поля рнзоваиный свет засржится светофильтром4. Света на выходе пе будет - выходной сигнал О.Таким образом, описанное устроСтво промоделирует функцию, заданную значениятги 10О1520 совпадающими со значениями переключательюй функции штрих Шеффера.При замене наПравлени круговой поляризации постоянного потока картины 8 ня противоположное описанное устройстзо вьполтшт25 дизьюнкцию переменных х,и д.Действительно, в этом случае при х=О и1=0 через светофильтр 2 в элемент 3 поступит свет с левой формой круговой поляризации. При совхецении с правоциркулярио по 30 ляризованным потоком в элементе 3 образуется линейно поляризованный свет, которыйпоглотится светофильтром 4. Выходной сигнал 0,При комбинации х=О, у= 1 или х= 1,35 1=0 через светофнльпр 2 свет проходить пебудет. Через светофильтр 4 будет проходитьтолько правоциркулярно поляризованныйсвет, Выходной сигнал в обоих случаях 1,При .комбинации х=1, у=-1 через свето.40 фильтр 3, как было показано, пройдет правоциркулярно поляризованный свет. Совместив.шись в элементе 3 с правоциркулярно поляризованным светом постоянного потока, он образует правоиркулярно поляризованный по 45 ток двойной интенсивности, который пройдетсветофильтр 4. Выходной сигнал 1. В описанном случае моделируется функция, заданная значениями50О55Х У60 совпадаюцими со значениями дизьОнкциипеременных х и у.Рассмотрим работу устройства в рсжимевыполнения операции стрелка Пирса. Постоянные потоки опять считаются левоцирку лярно поляризованными.При отсутствии входных сигналов х=О, у=О постоянный поток левоциркулярко поляризованного света задержится светофильт,ром 9, не пропускающим свет, поляризованный по кругу. В направлении выхода через светофильтр 4, прозрачный для света, поляризованного по кругу, пройдет левоциркулярно поляризованный постоянный поток, Световой сигнал на выходе соответствует сигналу 1.При комбинациях х=О, у=1 и х=1, у=О произойдет следующее, Информационный поток х и г правоциркулярно поляризованного света взаимодействует с постоянным потоком левоциркулярно поляризованного света. Образующийся поток линейно поляризованного света проходит светофильтр 9, прозрачный для линейно поляризованното света, преобразуется в правоциркулярно поляризованный свет элементом 10, например линейной фазовой 90 пластинкой. Полученный поток правоииркулярно поляризованного света встречается в элементе 3 с постоянным потоком лево- циркулярно поляризованного света. Образовавшийся при этом линейно поляризованный свет задержится свстофильтром 4, пропускающим только свет, поляризованный по кругу, Светового сигнала на выходе нет, что соответствует 0.При комбинации х=1, у=1 в элементе 1 образуется смесь из линейно поляризованного света и правоциркулярно поляризованного. Линейно поляризованная ко 1 ипонента проходит через элементы 9, 10 и 11, а поляризоВаииая по к 11 уг 5 задсркится светофильтро 9. Свет, выисдш 51 из гОляризационного элемента, как Оыло показано Выше, правоциркул 5 рно поляризован, поэтому при совмещении в элементе 3 с левоциркулярно поляризованным потоком ооразуется лине"но поляризоВанны 1 свет, который поглотится светофильтром 4.Таким образом, устройство промодслирует 5 функцию, заданну 1 о значсигями10О0 О15совпадающии со значениями функциистрелка Пирса,Благодаря совмещающим элементам 1 и 3в устроистве возможно наложение световых20 карнеги. Это позволяет описанному устройствуодновременно находиться в различи,1 х состояниях по отнзшению к различным полям таКой КЭРЧИН 1, ЧГО СОЗДаст ВОЗ 105 К ВОСТА ПРОизводить одновременную ооработку инфор 25 мации, следующей по нескольким каналам,одним устройством.Предмет изо бретеиияОптическое логичсское устройство, содср жащее совмещающие и поляризациоиныс элементы, от.шчающееся тем, что, с целью повышения б 11 стродействия и тем параллельной обработки информации по нсскогьки каналам, на выходе входного совмеща 1 ои 1 сго элс мента расположен поляризационный элемент,например поляризациоиный светофильтр, за которым помещен второй совмси 111 ощи 1 элемент с циркуляционным поляризациониым светофильтром иа выходе.398912 Составитель И. Гореловаедактор Л, Струве Текред Е. Борисова Корректор Л. Орлова Подписнов СССР каз 3315/16ЦНИИП ипография, пр. Сапунова. 2 Изд.1972сударственного комитет по делам изобретенийМосква, Ж, Раушска Тираж 551овета Минисоткрытийаб., д. 4/5