Электронно-оптическое время-импульсное вычислительное устройство

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфюз Советски к Социаиистняееииа Реснубпии(53) М. Кл,(22) Заявлено 150775 (21) 2156492/24 Ст 06 С 9/00 с присоеаинеиием заявки Ю -Гееравретееввый веавтет 6 ееета Мввветрее 666 Р ве вевея веабретеввб в еткрытвб(45) Дата опубликования описания 050578 М.В.Вайнер, Р.И,Кахидзе, Е.И.Рабинович и Г,Б.Чхеидзе(71 Заявитель тбилисский Филиал Всесоюзного научно-исследовательскогоинститута метрологии им. Д.И.Менделеева(54) электРОннО ОптическОе ВРемя-импульснОе ВЦЧНСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОйство Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть применено для построения оптических аналоговых вычислительных машин, в электронных вычислительных машинах, 5 для моделирования с применением Оптических сигналов, для распознаванияобразов и др.Известны электронно-оптические время-импульсные вычислительные уст-. Ю ройства.Одно из известных устройств решает в реальном масштабе времени задачу спектрального анализа и задачу моделирования диаграммы направленности для дальней области Фазирования антенной решетки 1,В этом электронно-оптическом вычислительном устройстве производится пространственная модуляция света при 20 помощи матрицы из одинаковых модуляторов света, которые построены на гринципе акустической линии задержки. При этом осуществляется многоканальная пространственная Фазовая модуля ция светового пучка за счет возбуждения модуляторов от внешнего генератора.:едостатками такого устройства являются ограниченный класс решаемых задач и низкая точность вычислений. З Другое известное электронно-оптическое вычислительное устройство осуществляет пространственную модуляцию света в реальном масштабе времени прн помощи специальной трубки, работающей на основе эФФекта Поккельса 21. В таком вычислительном устройстве крис" таЛл в трубке работает как фмгновенный транспарант, изменяя свое светопропускание под действием электрического напряжения, подаваемого извне на кристалл. Устройство позволяет осуществлять операцию пространственного преобразования Фурье.Недостатками этогб устройства являются ограниченность класса решаемых задач и низкая точностьНаиболее близким техническим решением к изобретению является электронно-оптическое время-импульсное вычислительное устройство, содержащее пространственный амплитудный модулятор света, входы, которого через последовательно установленный блок оптической задержки и разделитель светового. пучка связаны с выходами первого источника входного оптическогосигнала и входамиФотоэлектрического преобразователя, выходы пространственного амплитудного модулятора света связаны с0 15 20 25 30 35 40 45 55 выходным согласующим преобразователем, а управляющий вход модулятора света подключен к выхойу управляющего формирователя импульсов, и второй источник входного оптического сигнала 3.управляющий Формирователь импульсов представляет собой достаточно сложное многоканальное электронное устройство, а потому недостатком этого устройствацелом является сложность, а следовательно, и малая структурная и аппаратурная надежность,Цель изобретения - создание оптического время"импульсного вычислительного устройства, повышающего надежность вычислителей подобн го класса, работающих г. реальном масштабе времени.Это достигается тем, что в электронно-оптическое время-импульсное вычислительное устройство введен функциональный генератор напряжения, блок сравнения и дополнительный фотоэлектрический преобразователь, вход которого связан со вторым источником входного оптического сигнала, а выход - с одним входом блока сравнения, выход основного фотоэлектрического преобра" зователя соединен через функциональный генератор напряжения с другим входом блока сравнения, который выхо дом связан со входом управляющего Формирователя импульсов.На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Оно содержит первый источник 1 входного оптического сигнала, разделитель 2 светового пучка, блок 3 опти.ческой задержки, пространственный амплитудный модулятор 4 света, фотоэлектрический греобраэователь 5, функциональный генератор напряжения б, блок сравнения 7, второй источник 8 входного оптического сигнала, дополнительный фотоэлектрический преобразователь 9, управляющий Формирователь импульсов 10, выходной согласующий преобразователь 11.Устройство работает следующим образом.Первый входной импульсный пучок света от первого исто ника 1 входного оптического сигнала падает на разделитель. 2 светового пучка, где делится на две части, Одна часть светового излучения проходит через последовательно установленные блок 3 оптической задержки и пространственный ампли. тудный модулятор 4 света.Другая часть импульсного входного пучка света Поступает на вход фото-. электрического преобразователя 5, на выходе которого подключен функциональный генератор б напряжения, выход которого подключен к одному входу блока 7 сравненияВторой входной пучок света от второго источника 8 входного оптического сигнала поступает на вход дополнительного фотоэлектрического преобразователя 9, выход которого подключен ко второму входу блока 7 сравнения, выход которого подключен ко входу управ" ляющего формирователя импульсов 10, а выход последнего подсоединен к управляющему входу пространственного амплитудного модулятора 4 света, на выходе которого установлен согласующий преобразователь 11.Первый входной импульсный пучок света от первого источника 1 входного оптического сигнала, состоящий из импульсов света с длительностью % и периодом Тзпоступает на разделитель светового пучка 2, где делится на две части.Среднее количество световой энергии, поступающей на разделитель светового пучка 2 в единицу времени в течение времени Сз в каждой точке х 1 Ц; поперечного сечения пучка света, равно вх.срс"3ФОдна часть Разделенного светового пучка проходит далее через блок 3 оптической задержки, где световые. импульсы задерживаются на постоянное вреь.я 1 , и через пространственный модулятор 4 света. При открытом полностью пространственном амплитудном модуляторе 4 света среднее количество световой энергииВсР(х;,у;,1) излучаемой в единицу времени в течение времени 7 ь на оптическом выходе модулятора 4 света, равноср 1 ю У,) РРаРРЪхср (1 ф У 1 ф)у 11) где Р, Р, Рз - постоянные коэффициенты;характеризующие потери энергии светового потока в разделителе 2 светового пучка, в блоке 3 оптической задержки и в пространственном амплитудноммодуляторе 4 света соответственно.Другая часть разделительного светового пучка поступает на оптическийвход Фотоэлектрического преобразователя 5, на электрическом выходе которого возникают электрические импульсыс постоянной амплитудой Уо, каждыйиз которых своим .передним фронтом запускает Функциональный генератор 6,при этом с выхода Функционального генератора б на первый вход блока 7сравнения поступают электрические импульсы напряжения, длительностикоторых равны длительностям Т световых импульсов 7=Т периода Т:у%Амплитуда Ю ф импульсов напряженияна выхоДе генератора б изменяется вовремени по закончВФ =ф,где В - есть некоторая Функция времен", конструктивно свойст608180 фчв 114 феецю(Ю Составитель Ю.КозловРедактор К,Разумова Техред М, Келемеш КорректоРН .Ковале аказ 2804/34 ЦНИИПИ Госуда е С 113035,Патент ектная, 4 Ужгород, ул лиал П Тираж 826енного комитета Селам изобретений исква, Ж, Рауюс Подпивета Министровоткрытийаянаб д. 4/