Оптоэлектронный преобразователь для запоминающих устройств

(57) Изобретение от ной технике. Целью расширение функц стей за счет обеспеч независимой коммут Оптоэлектронный и жит подключенные к осится к вычис изобретения я ональных воз ения одновреме ации групп уст еобразователь выходам проце ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт точной механики и вычительной техники им. С.А. Лебедева1730682 1 группы 2 спектральных излучателей, объединенные в блоки 3, группы 4, 8, 11 и 14 световодов, группы 5 световодных мультиплексоров, группы 6 спектральных смесителей, группы 7, 10 и 13 световодных демультиплексоров, группы 15 спектральных демультиплексоров, блоки 16 фотоприИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, для коммутации группы запоминающих устройств с группой центральных процессоров.Известен оптоэлектронный преобразователь для запоминающих устройств, содержащий группы излучателей, световодные разветвители, световодные объединители, группы фотоприемников и блок синхронизации,Недостатками известного устройства являются относительно небольшое число соединяемых устройств, невысокое быстродействие и невозможность одновременной и независимой коммутации устройств.Наиболее близким к предлагаемому является оптоэлектронный преобразователь для запоминающих устройств, содержащий блоки групп спектральных излучателей, выходы каждой из которых через соответствующую группу первых световодов оптически связаны с одноименными входами соответствующей груп пы с вето водных мул ьтиплексоров, выходы которой через соответствующую группу спектральных смесителей оптически связаны с одноименными входами соответствующей группы первых световодных демультиплексоров, группы спектральных демультиплексоров, выходы каждой из которых оптически связаны с одноименными входами соответствующего блока фотопри.емников, выход которого подключен к первому входу блока синхронизации, к группе вторых входов которого подключены выходы центральных процессоров, три группы выходов блока синхронизации подключены соответственно к блокам фотоприемников, запоминающим устройствам и группам спектральныхизлучателей,Недостатком данного устройства является невозможность работать в режиме коммутации групп устройств.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения смешанной, одновременной и емников, соединенные с запоминающими устройствами 17, и блок 18 синхронизации, который имеет две группы входов 19-1, 19 - 2 и пять групп выходов 20 - 1 - 20-5 и содержит генератор синхроимпульсов, формирователи управляющих сигналов и буферный накопитель. 2 ил,независимой коммутаций групп запоминающих устройств.На фиг. 1 приведена функциональнаясхема оптоэлектронного преобразователя 5 для запоминающих устройств; на фиг. 2 -блок-схема блока синхронизации.Оптоэлектронный преобразователь длязапоминающих устройств содержит подключенный к выходам процессоров 1 (в уст ройство не входят) группы 2 спектральныхизлучателей, объединенные в блоки 3, группы 4 световодов, группы 5 световодных мультиплексоров, группы 6 спектральных смесителей, группы 7 световодных демуль типлексоров, группы 8 световодов, группы 9регенераторов, группы 10 световодных демультиплексоров, группы 11 световодов, группы 12 регенераторов, группы 13 свето- водных демультиплексоров, группы 14 све товодов, группы 15 спектральныхдемультиплексоров, блоки 16 фотоприемников, соединенные с запоминающими устройствами 17 и блок 18 синхронизации (фиг, 2), который имеет две группы входов 19 - 1, 25 19 - 2 и пять групп выходов 20 - 1 - 20 - 5 и содержит генератор 21 синхроимпульсов, формирователи 22 - 25 управляющих сигналов и буферный накопитель 26.Каждая группа 2 излучателей каждого 30 блока 3 спектральных излучателей предназначена для ввода информации в оптический преобразователь в виде световых пучков и преобразует, например, выходные электрические сигналы соответствующего цент рального процессора 1,в оптические,Каждая группа 2 излучателей данного блока 3 отображает разряды каждого слова информации соответствующего процессора 1 световыми пучками с одинаковой длиной 40 волны, отличной от длин волн световых пучков, на которых отображаются информационные слова других процессоров соответствующими группами 2 излучателей данного блока 3, Каждый разряд слова вводится в 45 преобразователь, например, своим отдельным излучателем, При этом разные блоки 3 спектральных излучателей выполнены из50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 идентичных групп 2 излучателей. Каждая группа 2 излучателей блока 3 может состоять, например, из линейки лазерных диодов, излучающей на своей определенной длине волны для данного блока 3 излучателей.Группы 4 световодов предназначены для передачи световых сигналов и могут быть выполнены, например, иэ волоконных или интегральных световодов.Каждый световодный мультиплексор групп 5 предназначен для объединения световых пучков с разными длинами волн в единый многоволновой (многоцветный) световой пучок и может быть выполнен, например, в виде волоконно-оптического или интегрально-оптического вол новодного мультиплексора или объединителя.Каждый спектральный смеситель групп 6 предназначен для смешения отдельных спектральных компонентов в единый однородный многоцветный световой пучок и может быть выполнен, например, иэ отрезка волоконно-оптического и интегрально-оптического световода,Каждый световодный демультиплексор групп 7 предназначен для размножения многоволнового (многоцветного) светового пучка и может быть выполнен, например, в виде волоконно-оптического или интегрально-оптического волноводного демультиплексора или разветвителя. Группы 8 световодов предназначены для передачи многоволновых (многоцветных) световых сигналов и могут быть выполнены, например, из волоконных или интегральных световодов Каждый регенератор групп 9 предназначен для восстановления, формирования и увеличения мощности многоволнового (многоцветного) оптического сигнала. Каждый регенератор групп 9 может состоять, например, из многоцветного фотоприемника, линейки усилителей-формирователей, линейки лазерных диодов, каждый из которых излучает на своей определенной длине волны, соответствующей длине волны соответствующего входного оптического сигнала и световодного мультиплексора или объединителя, объединяющего разноцветные световые пучки от лазерных диодов в единой многоволновой (многоцветный) световой пучок, Вместо многоцветного фотоприемника в регенераторе может быть использован, например, спектральный световодный демультиплексор, выполненный на основе сплавных ответвителей из одномодовых волоконных световодов или гофрированных волноводных структур, на каждом выходе которого расположен фотоприемник,Каждый световодный демультиплексор групп 10 предназначен для размножения многоволнового (многоцветного) светового пучка и может быть выполнен, например, в виде волоконно-оптического или интегрально-оптического волноводного демультиплексора или разветвителя,Группы 11 световодов предназначены для передачи многоволновых (многоцветных) световых сигналов имогут быть выполнены, например, из волоконных или интегральных световодов,Каждый регенератор групп 12 предназначен для восстановления, формирования и увеличения мощности многоволнового (многоцветного) оптического сигнала и может быть выполнен аналогично регенератору групп 9.Каждый световодный демультиплексор групп 13 предназначен для размножения многоволнового (многоцветного) светового пучка и может быть выполнен аналогично демул ьтиплексору групп 10.Группы 14 световодов предназначены для передачи многоволновых (многоцветных) световых сигналов и могут быть выполнены, например, из волоконных или интегральных световодов.Каждый спектральный демультиплексор групп 15 предназначен для разделения многовол нового (многоцветного) светового пучка на составляющие его одноволновые (одноцветные) световые пучки (спектральные составляющие) и может быть выполнен, например, на основе сплавных ответвителей из одномодовых волоконных световодов или интегральных световодов, или гофрированных волноводных структур.Каждый блок 16 фотоприемников служит для преобразования оптических сигналов в электрические и ввода информации в соответствующее запоминающее устройство 17. Блок 16 может быть выполнен, например, в виде набора линеек интегральных или наборных фотоприемНиков,Оптоэлектронный преобразователь для запоминающих устройств работает следующим образом,Предположим, что большую группу центральных процессоров 1 необходимо смешанно, одновременно и независимо коммутировать с большой группой запоминающих устройств 17. При этом каждый процессор 1 может обратиться к любому одному, подгруппе или ко всем запоминающим устройствам одновременно, С другой стороны все процессоры 1 могут одновре 1730682менно обратиться к одному, подгруппе или числу г(где г=2,3,4) групп регенераторовко всей группе запоминающих устройств 17. 9. С каждого г-го выхода каждого демультипПредположим, что все процессоры 1 лексора группы 7 оптический сигнал черезразбиты на в (где гп = 1, 2, 3,) блоков 3, соответствующий световод соответствуюкаждый из которых содержит.по и (где п=1, 5 щей группы 8 поступает на соответствую 2, 3) процессоров 1. При этом предпола- щий г-й регенератор группы 9.гается, что в каждом и-ом процессоре 1 каж- Многоцветный оптический сигнал отдогоого е-го блока используется п-я группа 2 каждого г-го регенератора каждой группы 9излучателей, содержащая излучатели в ко- поступает на одноименный г-й световодныйличестве равном, например, числу р(где р = 10 демультиплексор соответствующей группы1, 2, ЗЯ, а Я - максимальное число разря, который размножает его на число многодов вов в слове) разрядов передаваемого слова, цветных оптических сигналов, равное числу .Причем и-я группа 2 излучателей каждого о(где о=2,3,4)запоминающихустройства-го блока передает информацию оптиче- в г-й подгруппе устройств 17, С каждого ц-госкими сигналами по длине волны 4, отлича выхода каждого г-го демультиплексора 10ющейся от длин волн оптических сигналов, многоцветный оптический сигнал через сона которых передается информация ос- ответствующий световод соответствующейтальными (и)-ми процессорами 1 каждого группы 11 и соответствующий регенераторблока 3, а в каждом запоминающем устрой- соответствующей группы 12 поступает настве 17 располагается блок 16 фотоприем одноименный о-й демультиплексор группыников, содержащий (и + щ) групп (линеек) 13,которыйразмножаетегоначислоамнофотоприемников по р фотоприемников в гоцветных пучков, равное числу блоков 3каждой, т.е. всего р х (и + в) фотоприемни- центральных процессоров 1,ков. С каждого п-го выхода каждого о-го деПо команде генератора 21 синхроим мультиплексора 13 многоцветный оптичепульсов (по переднему фронту синхроим- ский сигнал через соответствующийпульсов) формирователи 22 - 25 подают световодсоответствующейгруппы 14 постууправляющие сигналы не сигналы на группы 2 спект- пает насоответствующийгп-йспектральныйральных излучателей, группы 9 и 12 регене- демультиплексор группы 15, Это демультипраторов и блоки 16 фотоприемников. 30 лексор группы 15 направляет каждую п-юПо команде генератора 21 синхроим- спектральную составляющую п-цветногопульсов от каждого и-го процессора 1 в-го светового пучка на соответствующий рп-йблока электрические сигналы, отображаю- фотоприемник и-й подгруппы фотоприемщие информационные слова, поступают на ников соответствующего блока 16 фотоприсоответствующую и-ю группу 2 излучателей 35 емников соответствующего о-го запомитак, что, например, разряды слова поступа- нающего устройства соответствующей в-йют параллельно каждый на свой излучатель- подгруппы устройств 17,ный элемент группы 2. Каждая группа 2 Фотоприемники преобразуют оптичеизлучателей преобразует электрические ские сигналы в электрические, которые чесигналы в оптические, например, таким об рез соответствующий буферный накопительразом, чтобы всем р разрядам каждого и-го 26 по сигналу генератора 21 синхроимпульпе е аваемого слова соответствовали све- сов поступают в соответствующее запомии рдтв 17.товые пучки с одной и той же длиной волны нающее устроиство, отличной отдлин волн световых пучков, Ф ар мул а и зоб рете н и яна которых передается информация осталь Оптоэлектронный преобразователь дляными (и)-ми процессорами 1 каждого бло- запоминающих устройств, содержащийблоки групп спектральных излучателей, выка 3,Световые пучки отображающие одно- ходы каждой группы которы через Р уименные р-е разряды всех и информацион- группу световодов оптически связаны с одных слов каждого блока 3, проходят через 50 ноименными входами световодных мультисоответствующиесветоводы групп 4 иобъе- плексоров соответствующей группы,диняются соответствующим мультиплексо- выходы которых через соответствующую5 - ветный световой пучок, группу спектральных смесителей оптическиСпектральные компоненты этого и-цветно- связаны с одноименными входами светого светового пучка перемешиваеремешиваются в соот водных демультиплексоров первой группы,ветствующем спект альектральном смесителе группы спектральных демультиплексоров,соответствующеи группы и друппы 6 и демультиплек- выходы каждого из которых оптически свясо ом группы 7 размножаются на число заны с одноименными входами соответствумногоцветных оптических сигналов, равное ющего блока фотоприемников, выходкоторого подключен к первому входу блока1730682 10 18 синхронизации, входы второй группы кото. рого являются управляющими входами преобразователя, выходы первой и второйгрупп блока синхронизации подключены соответственно к входам блоков фотоприемников и первым входам блоков группспектральных излучателей, выходы третьейгруппы блока синхронизации являются управляющими выходами преобразователя,входы блоков групп спектральных излучателей являются информационными входамипреобразователя, выходы блоков фотоприемников являются информационными выходами преобразователя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения области 15применения преобразователя за счетобеспечения смешанной, одновременнойи независимой коммутаций групп запоминающих устройств, а преобразовательвведены вторая, третья и четвертая группы 20световодов, первая и вторая группы регенераторов, вторая и третья группы световодных демультиплексоров, каждый блокфотоприемников содержит группы фотоприемников, число которых равно сумме групп излучателей во всех блоках спектральных излучателей, причем выходы каждой группы выходов световодных демультиплексоров первой группы через последовательно соединенные соответствующие световоды второй группы и регенераторы первой группы оптически связаны с соответствующими входами световодных демультиплексоров второй группы, выходы каждой группы которой через последовательно соединенные соответствующие световоды третьей группы и регенераторы второй группы оптически связаны с соответствующими входами световодных демультиплексоров третьей группы, каждая группа выходов которой через соответствующие световоды четвертой группы оптически связана с входами соответвующей группы спектральных демультиплексоров, выходы четвертой и пятой групп блока синхронизации подключены соответственно к управляющим входам первой и второй групп регенераторов.