Оптоэлектронный процессор

.84 .86. Бюл Миткин и 33(088. ское св кл. С 0 ЛЕКТРОН Р 41П. Коротышо детельство СССР С 9/00 ч 1976. ЫЙ ПРОЦЕССОР(57) элек ной но в инфо опти и ра Изобретение относитсронной аналоговой вычехнике и может быть опт ислительспользов бработки ерентной точности системах оптическои мации с помощью нек и. С целью повышени ширения об выполнения ти применения з ераций И, И-НЕ,ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО делАм изоБРетений и ОтнРытии А ВТОРСНОМУ СВИДЯТЕЛЬС ИЛИ, ИЛИ-НЕ устройство содержит вход"ные транспаранты с установленными накаждом светофильтрами, спектральныеполосы пропускания которых не перекрываются, а управляемый транспарантна котором записываются входные иэображения, выполнен в виде сэндвич"структуры, состоящей из набора после"довательно расположенных оптическиуправляемых транспарантов, фоточувствительные слои которых соответствуютпо спектральной чувствительности светофильтрам входных иэображений. Операция инверсии осуществляется изменением напряжения и частоты питанияуправляемого транспаранта. 2 з,п.ф-лы, 3 ил, 1269162И: 5 ретение относится к оптоэлектронной аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в системах оптической обработки информациис помощью нэкогерентной оптики.Цель изобретения - повышение точности, а также расширение областиприменения за счет выполнения операций И-НЕ, ИЛИ и ИЛИ-НЕ,На фиг.1 представлена структурнаясхема оптоэлектронного процессора;на Фиг2 - вариант выполнения управляемого транспаранта, реализующегофункции И и И-НЕ; на фиг.З - вариантвыполнения управляемого транспаранта,реализующего функции ИЛИ и ИЛИ-НЕ.Оптоэлектронный процессор содержитисточник 1 первого (записывающего)излучения, и входных каналов, состоящих из входных транспарантов 2, светофильтров 3 и проекционных объективов 4-6, оптически связанных с помощью зеркал 7-10 с управляемым транспарантом 11 и с вторым фотоприемником 12, выход которого через усилитель 13 подключен к входу управляемого источника 14 питания и к управляющему входу источника 15 второго(считывающего) излучения, который спомощью светоделителя 16 оптическисвязан с первым фотоприемником 17через управляемый транспарант 11.Управляемый транспарант 11 состоитиз последовательно расположенных наоптической оси имногослойных структур, каждая из которых состоит изстеклянной подложки. 18, первогопрозрачного электрода 19, второго прозрачного электрода 20, фоточувствительного 21 (22) и электрооптического 23 слоев с диэлектриком 24, и и-ойструктуры, состоящей из стекляннойподложки 18, первого 19 и второго 20прозрачных электродов, фоточувствительного 25, Фильтрующего 26, зеркального 27 и электрооптического 23слоев.Другой вариант управляемого транспаранта включает в себя последовательно расположенные на оптическойоси (фиг.З) стеклянную подложку 18,первый прозрачный электрод 19, п структур, каждая из которых выполнена ввиде фоточувствительного 21 (22 и 25)и диэлектрического 24 слоев (гдеп=1,2,), (и+1)-ю структуру, выполненную в виде фильтрующего 26, зеркального 27 и электрооптического 23слоев и второго прозрачного электрода 20. При этом диапазон спектральнойчувствительности фоточувствительныхслоев 21, 22 и 25 равен диапазонамспектрального пропускания светофильт ров 3, 3, 3, а спектральный диапазон оптического пропускания фильтрующего слоя лежит за пределамичувствительности фоточувствительных слоев.Устройство работает следующим образом.При подаче на входные транспаранты 2, например, двоичных иэображенийпроисходит их фильтрация селективнымисветофильтрами 3. Проекционные объек тивы 4-6 формируют иэображения насоответствующих фоточувствительныхслоях управляемого транспаранта 11.Одновременно с противоположной стороны на управляемый транспарант 11 20 поступает поток света от источникавторого излучения (считывающего)В момент, когда на вход управляемоготранспаранта 11 поступают изображения У УУ , каждое из которых) 125 соответствует логической "1", от противоположной стороны транспаранта 11происходит отражение считывающегосветового потока, который поступаетна первый фотоприемник 17. В случае, 30 если хотя бы из входных иэображенийнесет логический "0", от транспаранта 11 не происходит отражения считывающего излучения, что регистрируется фотоприемником 17. Для обеспечения З 5 надежной работы устройства в условиях случайных помех и недостаточнойаприорной информации устройство оснащено фотоприемником 12, чувствительность которого перекрывает все диа О пазоны пропускания светофильтров 3.В случае изменения интенсивности записывающего излучения источник 14питания формирует управляющее напряжение на транспарант 11, величинакоторого обратно пропорциональна сигналу с выхода Фотоприемника 12. Одновременно происходит изменение считывающего потока от источника 15 излучения.Процесс формирования иэображений, 50на транспаранте 11 заключается в следующем, При поступлении световогопотока спектрально отфильтрованного,например, фильтром 3, на Фоточувствительный слой 21 на поверхности последнего формируется определенныйрельеф распределения освещенности,адекватный формируемому изображению,что вызывает в слое 21 локальные из 12 б 9162менения электрических свойств, Этоприводит к увеличению напряжения,прикладываемого к слою 23 в соответствующих участках, что вызывает изменение его оптической плотности. В результате данные участки становятсяпрозрачными для прохожден юя следующего потока У , спектральный диапазонкоторого соответствует диапазону спектральной чувствительности слоя 22.0Под действием потока Р происходятаналогичные изменения во втором слое23, что обеспечивает прохождение следующего потока, и т.д. При просветлении последнего электрооптического 15слоя 23 считывающий поток отражаетсяот зеркального слоя 27, т.е. происходит модуляция по апертуре считывающего излучения. Фильтрующий слой 26предотвращает влияние потока Р на у 0характеристики фоточувствительныхслоев. В случае отсутствия хотя быодного из потоков УУ электрооптический слой не изменяет своихсвойств и отражения от зеркального 35слоя не происходит.В другом варианте выполнения транспаранта 11 (фиг.3) попадание хотя быодного из потоков Р У Ф науусоответствующий фоточувствительныйслой 21, 22, 25 вызывает измененияоптической прозрачности электроопти,ческого слоя 23 и соответствующееизменение считывающего потока,В случае выполнения операций И-НЕи ИЛИ-НЕ управляемый источник 14 питания изменяет напряжение и частотупитания, осуществляя изменение ориентации доменной структуры электрооптического материала и осуществляя0тем самым инверсию изображения.Формула из об рете ния1. Оптоэлектронный процессор, содержащии источник первого излучения,45 первый входной канал, состоящий из оптически связанных входного транспаранта, светофильтра и проекционного объектива, управляемый транспарант, источник второго излучения и первый фотоприемник, причем источник первого излучения оптически связан с входным транспарантом, проекционный объектив оптически связан с управляемым транспарантом, а источник второго излучения оптически связан с первым фотоприемником через управляемый транспарант, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены пвходных каналов, входные транспаранты которых оптически связаны с источником первого излучения, а проекционные объективы входных, каналов оптически связаны с управляемым транспарантом, второй фотоприемник, усилитель и управляемый источник питания, при этом диапазоны спектрального пропускания светофильтров входных каналов выполнены неперекрывающимися, второй фото- приемник выполнен чувствительным ко всем диапазонам пропускания светофильтров и оптически связан с проекционными объективами входных каналов, электрический выход второго фотоприемника через усилитель подключен к управляющему входу источника второго излучения и квходу управляемого источника питания, выход которого подключен к входу управления пропусканием управляемого транспаранта.2. Процессор и п.1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения за счет выполнения операции И-НЕ, управляемый транспарант выполнен в виде сэндвич- структуры, состоящей из последовательно расположенных на оптической 4.оси пмногослойных одинаковых структур, каждая из которых состоит из стеклянной подложки, первого прозрачного электрода, фоточувствительного и электрооптического слоев и второго прозрачного электрода, и и-й структуры, состоящей из стеклянной под.ложки, первого прозрачного электрода, фоточувствительного, фильтрующего, зеркального и электрооптического слоев и второго прозрачного электрода, при этом диапазоны спектральной чувствительности фоточувствительных слоев равны диапазонам спектрального пропускания соответствующих светофильтров, спектральный диапазон оптического пропускания фильтрующего слоя лежит за пределами чувствительности фоточувствительных слоев, а выводы первых и вторых прозрачных электродов объединены и являются входом управления пропусканием управляемого транспаранта. 3. Процессор по п.1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью расши-, рения области применения засчет выполнения операций ИЛИ и ИЛИ-НЕ, управляемый транспарант выполнен в виде3 12691 сэндвич-структуры, состоящей из последовательно расположенных на опти ческой оси стеклянной подложки, первого прозрачного электрода, и структур, каждая из которых выполнена в виде фоточувствительного и диэлектрического слоев (где п=1,2,), п+1)-й структуры, выполненной в виде фильтрующего, зеркального и электрооптического слоев, и второго прозрачного 1 О электрода, при этом диапазоны спект-62 .Ьральной чувствительности фоточувствительных слоев равны диапазонам спектрального пропускания соответствующихсветофильтров, спектральный диапазоноптического пропускания фильтрющегослоя лежит за пределами чувствительности фоточувствительных слоев, авывод первого и второго прозрачногоэлектродов является входом управленияпропусканием управляемого транспаранта.1269162 Г 7 Л РГЛГХЛ 87 Л Е.7, Л Р" Составитель Г,ЗелинскийРедактор Н.Тупица Техред В,Кадар Корректор С . Черн Закаэ 6039/53ВНИИП Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектна Тирах 67И Государсо делам иэо35, Москва Подписноетвенного комитета СССРбретений и открытийЖ, Раушская наб., д.