МНОГОКАНАЛЬНОЕ ОПТИЧЕСКОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1996 года по МПК G11C11/42 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в системах оперативной обработки больших массивов информации.

Известно ассоциативно-адресное оптическое запоминающее устройство, содержащее два источника излучения, два блока адресации лучей, два управляемых транспаранта, три матрицы фотоприемников, оптические системы, полупрозрачный отражающий носитель информации и блок управления. В этом устройстве обеспечена возможность обработки информации одновременно в двух различных адресных режимах работы. Основными недостатками данного устройства являются невозможность одновременной его работы в одинаковых адресных режимах и невозможность одновременной ассоциативной выборки более чем по одному признаку опроса, а также относительно невысокое быстродействие и малая информационная емкость устройства.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является многоканальное ассоциативно-адресное оптическое запоминающее устройство, содержащее источник излучения, блок адресации луча, управляемый транспарант, управляемые мультипликаторы изображения, носители информации, управляемые блоки сведения изображений, два фотоприемных блока, оптические системы и блок управления.

Основными недостатками данного устройства являются невозможность его одновременной работы в режимах параллельной многоадресной обработки и параллельной многопризнаковой ассоциативной выборки информации, относительно невысокое быстродействие и надежность.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения его работы в режимах параллельной многоадресной обработки и параллельной многопризнаковой ассоциативной выборки информации, а также увеличение быстродействия и надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в многоканальное оптическое запоминающее устройство, содержащее n (где n 1, 2, 3,r, а r число микрокадров на каждом носителе информации) источников излучения, оптический выход каждого из которых через последовательно расположенные соответствующие блок адресации луча, адресный блок формирования луча, управляемый транспарант связан с входом соответствующего n-го адресного блока фокусировки луча, управляемый мультиплицирующий блок, каждый m-ый (где m 2^q, a q число делителей по ходу луча света) оптический выход которого через последовательно расположенные соответствующие входной информационный блок фокусировки лучей, носитель информации, выходной информационный блок фокусировки лучей, информационный блок оптической связи и согласующий проекционный блок связан с m-ым входом информационного управляемого блока сведения изображений, оптический выход которого через информационный блок формирования луча связан с оптическим входом управляемого светопереключателя, первый оптический выход которого через коллимирующий блок связан с оптическим входом ассоциативного блока разведения лучей, каждый l-ый (где l 1, 2, 3,n) оптический выход которого через последовательно расположенные блок оптического сложения, соответствующий l-ый ассоциативный блок оптической связи связан с оптическим входом соответствующего ассоциативного фотоприемного блока, k (где k 1, 2, 3,n) проекционных блоков, выход каждого из которых связан с оптическим входом соответствующего адресного фотоприемного блока, блок управления, содержащий генераторсинхроимпульсов, первые n выходов которого через соответствующие первые формирователи управляющих сигналов подключены к соответствующим n-ым источникам излучения, второй выход генератора синхроимпульсов подключен к первому входу канала ввода-вывода, первый выход которого связан с первым входом входного адресного буферного накопителя, к второму входу которого подключен третий выход генератора синхроипмпульсов, первые n выходов входного адресного буферного накопителя связаны с соответствующими первыми n входами коммутатора и через соответствующие вторые формирователи управляющих сигналов подключены к соответствующим n-ым блокам адресации лучей, вторые n выходов канала ввода-вывода связаны с первыми входами соответствующих n-ых информационных буферных накопителей, к вторым входам которых подключены соответствующие четвертые выходы генератора синхроимпульсов, первый выход каждого n-го информационного буферного накопителя через соответствующий третий формирователь управляющих сигналов подключен к соответствующему n-ому управляемому транспаранту, второй выход каждого l-го информационного буферного накопителя подключен к соответствующему четвертому формирователю управляющих сигналов, первый выход которого подключен к соответствующему l-ому ассоциативному фотоприемному блоку, выход которого через соответствующий усилитель-формирователь считывания подключен к первому входу l-го ассоциативного буферного накопителя, второй вход которого связан с вторым выходом соответствующего четвертого формирователя управляющих сигналов, а третий вход l-го ассоциативного буферного накопителя подключен к соответствующему пятому выходу генератора синхроимпульсов, выход каждого l-го ассоциативного буферного накопителя подключен к соответствующему второму входу канала ввода-вывода, шестой выход генератора синхроимпульсов подключен к первому входу адресного буферного накопителя, второй вход которого связан с третьим выходом канала ввода-вывода, первый выход адресного буферного накопителя через пятый формирователь управляющих сигналов подключен к управляемому мультиплицирующему блоку, второй выход адресного буферного накопителя через шестой формирователь управляющих сигналов подключен к информационному управляемому блоку сведения изображений, а третий выход адресного буферного накопителя связан с входом дешифратора, m-ые выходы которого связаны с соответствующими вторыми входами коммутатора, каждые n выходов которого через соответствующий седьмой формирователь управляющих сигналов подключены к m-му носителю информации, седьмой выход генератора синхроимпульсов через восьмой формирователь управляющих сигналов подключен к управляемому светопереключателю, вход каждого k-го адресного фотоприемного блока подключен к выходу соответствующего девятого формирователя управляющих сигналов, выход каждого k-го адресного фотоприемного блока связан с первым входом соответствующего k-го выходного адресного буферного накопителя, к второму входу которого подключен соответствующий восьмой выход генератора синхроимпульсов, выход каждого k-го выходного адресного буферного накопителя подключен к соответствующему третьему входу канала ввода-вывода, в него введены адресный управляемый блок сведения изображений, управляемый блок переключателей поляризации, адресный блок оптического согласования, блок оптического согласования, адресный управляемый блок разведения лучей, k адресных блоков оптической связи, а в блок управления введены десятый, одиннадцатый и двенадцатый формирователи управляющих сигналов, причем оптический выход n-го адресного блока фокусировки лучей связан с n-ым оптическим входом адресного управляемого блока сведения изображений, а его оптический выход через управляемый блок переключателей поляризации, адресный блок оптического согласования связан с оптическим входом управляемого мультиплицирующего блока, второй оптический выход управляемого светопереключателя через блок оптического согласования связан с оптическим входом адресного управляемого блока разведения лучей, каждый k-ый оптический выход которого через соответствующий адресный блок оптической связи связан с соответствующим проекционным блоком, второй выход входного адресного буферного накопителя подключен соответственно через десятый формирователь управляющих сигналов к адресному управляемому блоку сведения изображений, а через одиннадцатый формирователь управляющих сигналов к управляемому блоку переключателей поляризации, первые n выходов входного адресного буферного накопителя связаны с соответствующими входами двенадцатого формирователя управляющих сигналов, первый выход которого подключен к адресному управляемому блоку разведения лучей, а k вторых выходов двенадцатого формирователя управляющих сигналов подключены к входам соответствующих девятых формирователей управляющих сигналов, а также тем, что адресный управляемый блок разведения лучей содержит управляемый узел переключателей поляризации, узел оптического согласования и поляризационный светоделитель, причем оптический выход управляемого узла переключателей поляризации через узел оптического согласования связан с входом поляризационного светоделителя.

На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого многоканального оптического запоминающего устройства; на фиг.2 схема адресного управляемого блока разведения лучей; на фиг.3 схема блока управления.

В состав многоканального оптического запоминающего устройства входят n (где n 1, 2, 3,r и r число микрокадров на каждом носителе информации) источников излучения 1,n блоков 2 адресации луча, n адресных блоков 3 формирования лучей, n управляемых транспарантов (УТ) 4, n адресных блоков 5 фокусировки лучей, адресный управляемый блок 6 сведения изображений (АУБСИ), управляемый блок 7 переключателей поляризации (УБПП), адресный блок оптического согласования 8, управляемый мультиплицирующий блок (УМБ) 9, m (где m 2^q, a q число делителей по ходу луча света) входных информационных блоков 10 фокусировки луча, m носителей информации 11, m выходных информационных блоков 12 фокусировки луча, m информационных блоков оптической связи 13, m согласующих проекционных блоков 14, информационный управляемый блок 15 сведения изображений, информационный блок 16 формирования луча, управляемый светопереключатель 17, блок оптического согласования 18, адресный управляемый блок 19 разведения лучей, k (где k 1, 2, 3,n) адресных блоков оптической связи 20, k проекционных блоков 21, k адресных фотоприемных блоков 22, коллимирующий блок 23, ассоциативный блок 24 разведения лучей 24, блок оптического сложения 25, l (где l 1, 2, 3,n) ассоциативных блоков оптической связи 26, l ассоциативных фотоприемных блоков 27 и блок управления (БУ) 28.

Каждый n-ый источник излучения 1 формирует на оптическом выходе световые пучки на длинах волн записи λ_зап, считывания λ_счит, стирания λ_стир, а n-ый блок адресации луча 2 обеспечивает как независимую произвольную адресацию этих световых пучков при адресной обработке, так и одновременное высвечивание при ассоциативной обработке информации всех своих адресных растров световых пучков. Источниками излучения 1 могут быть, например, лазеры, излучающие диоды, инжекционные лазеры и т.д. а в качестве блоков 2 адресации луча могут использоваться, например, электрооптические дефлекторы, матрицы излучательных диодов или лазеров, сканлазер, жидкокристаллические или акустооптические дефлекторы и т.д.

Каждый n-ый адресный блок формирования луча 3 обеспечивает освещение n-го управляемого транспаранта 4 под разными углами. Блок 3 может быть выполнен, например, на основе линзорастровой оптики или расщепителя светового пучка, расщепляющего луч на множество пучков, число которых равно полному числу рабочих ячеек УТ-4. При этом расщепитель светового пучка может состоять из голографических или двулучепреломляющих элементов.

Управляемые транспаранты 4 осуществляют пространственно-временную модуляцию проходящих световых пучков в соответствии с заданными кодами, предназначенными для записи информации, или в соответствии с признаками опроса при ассоциативной выборке информации.

Управляемые блоки сведения изображений 6, 15 и управляемый мультиплицирующий блок 9 состоят соответственно из управляемых поликубических блоков сведения изображений и управляемых поликубических мультипликаторов изображений, соединенных каскадно с помощью блоков оптического согласования. При этом управляемые поликубические мультипликаторы изображения и управляемые поликубические блоки сведения изображений могут состоять из светоделительных поляризационных кубов, пропускающих или отражающих световые пучки в зависимости от ориентации их плоскости поляризации и переключателей поляризации света, которые при подаче напряжения поворачивают плоскость поляризации проходящих пучков на 90^о.

Управляемый блок переключателей поляризации 7 обеспечивает единую ориентацию плоскостей поляризации прошедших световых пучков. Блок 7 может быть выполнен на основе электрооптических или жидкокристаллических элементов.

Адресный блок оптического согласования 8 может состоять из двух объективов, имеющих общую главную плоскость.

Носители информации 11 осуществляют реверсивное хранение информации в виде отдельных микрокадров-страниц информации, например, в парафазном коде. Каждый m-ый носитель 11 может быть выполнен на основе фотоэлектрического кристалла (например, силиката висмута) или на любой подходящей среде, допускающей оперативную запись, считывание и стирание информации.

Блоки оптической связи 13, 20, 26 выполнены в виде матриц волоконных счетоводов.

Проекционные блоки 14, 21 могут быть выполнены в виде коллективных объективов.

Информационный блок формирования луча 16 может состоять из двух объективов, имеющих общую главную плоскость.

Управляемый светопереключатель 17 выполнен на основе поляризационного светоделительного куба, пропускающего или отражающего световые пучки в зависимости от ориентации их плоскостей поляризации, перед входной плоскостью которого расположен переключатель поляризации света, который при подаче напряжения поворачивает плоскость поляризации проходящих пучков на 90^о.

Блок оптического согласования 18 может состоять из двух объективов, имеющих общую главную плоскость, и третьего объектива, расположенного в задней фокальной плоскости второго объектива, или может состоять из одного объектива в зависимости от структуры блока 19.

Адресный управляемый блок 19 разведения лучей осуществляет кодирование и разделение считываемых световых пучков, которое обеспечивает возможность одновременной и раздельной их регистрации k-ми адресными фотоприемными блоками 22. Например, блок 19 может сообщать различным считываемым пучкам различные смещения относительно их адресных позиций или сообщать пучкам различную поляризацию и разделять их, что обеспечивает направление каждого считываемого светового пучка на свой k-ый адресный фотоприемный блок 22. Блок 19 может быть выполнен в первом случае в виде блока дефлекторов света, например, жидкокристаллических или электрооптических, а во втором случае, при k 2, блок может состоять (фиг.2) из управляемого узла переключателей поляризации 29, который при подаче напряжения поворачивает плоскость поляризации одного из проходящих считывающих пучков на 90^о; узла оптического согласования 30; поляризационного светоделителя (например, поляризационного светоделительного куба) 31, который пропускает пучки с одной поляризацией и отражает с другой.

Адресные фотоприемные блоки 22 осуществляют регистрацию информации, считываемой с любых k-ых микрокадров любого m-го носителя информации 11.

Коллимирующий блок 23 состоит из коллимирующего объектива.

Ассоциативный блок 24 разведения лучей осуществляет кодирование и разделение признаковых световых пучков (пучков, соответствующих оптическим произведениям признаков опроса на ассоциативные признаки), которое обеспечивает возможность одновременной и раздельной ассоциативной выборки информации по l признакам опроса с помощью l ассоциативных фотоприемных блоков 27. Например, блок 27 сообщает признаковым пучкам, соответствующим различным признакам опроса, различные угловые смещения относительно их исходных положений или сообщает им различную поляризацию. Это обеспечивает создание на выходах блока оптического сложения 25, например, l различных растров точек, каждый l-ый из которых соответствует l-му признаку опроса. Эти растры обрабатываются различными l-ми ассоциативными фотоприемными блоками 27. Блок 24 может быть выполнен в первом случае из блока объемных голограмм, а во втором случае, при l 2 из переключателя поляризации света, который поворачивает плоскость поляризации одного из признаковых пучков на 90^о относительно другого.

Блок оптического сложения 25 может создавать на своих выходах l различных растров световых точек, каждый из которых соответствует своему l-му признаку опроса. Блок 25 может состоять из объектива, или, в случае выполнения блока 24 в виде переключателя поляризации, из объектива, оптически связанного с поляризационным светоделителем (поляризационным светоделительным кубом).

Каждый l-ый ассоциативный фотоприемный блок 27 осуществляет определение адресов страниц информации (микрокадров), соответствующих ассоциативной выборке по l-му признаку опроса (каналу).

Блок управления 28 управляет многоканальной работой устройства в режимах записи, считывания, стирания и ассоциативной выборки информации. Блок 28 состоит из генератора синхроимпульсов 32, n формирователей управляющих сигналов (ФУС) 33, канала ввода-вывода 34, входного адресного буферного накопителя (ВХАБН) 35, n ФУС 36, n информационных буферных накопителей (ИБН) 37, n ФУС 38, ФУС 39, ФУС 40, адресного буферного накопителя (АБН) 41, ФУС 42, ФУС 43, дешифратора 44, коммутатора 45, m ФУС 46, ФУС 47, ФУС 48, k ФУС 49, k выходных адресных буферных накопителей (ВАБН) 50, l ФУС 51, l усилителей-формирователей считывания 52, l ассоциативных буферных накопителей (АСБН) 53.

Предложенное многоканальное оптическое запоминающее устройство обеспечивает одновременное параллельное обращение по n адресным каналам (адресам) к любому, но одному m-му носителю информации 11 устройства. При этом запись или стирание информации могут производиться одновременно по всем n адресным каналам, а считывание максимально по k (где k ≅ n) адресным каналам (максимальное число каналов считывания k определяется в МОЗУ числом выходов адресного управляемого блока разведения лучей 19. Ассоциативная выборка информации может производиться одновременно по l признакам опроса, где максимальное значение l определяется наличием в МОЗУ l ассоциативных каналов, число которых равно количеству выходов ассоциативного блока разведения лучей и может превышать n. Отметим, что l-ые признаки опроса могут вводиться как по одному l-му адресному каналу, так и по разным l-ым каналам или смешанным способом. Однако при вводе признаков опроса по разным l-ым адресным каналам достигается выигрыш в энергетике.

Предположим, что в МОЗУ имеется n адресных каналов, по которым устройство может работать одновременно. Из этих каналов одновременно работают в режимах записи, считывания и стирания соответственно p, k и s каналов (де p, k, s 1, 2, 3.n). В общем случае n p + k + s.

При адресной обработке информации устройство работает следующим образом.

Генератор синхроимпульсов 32 блока управления 28 вырабатывает сигналы, поступающие на n-ые ФУС 33, которые подают соответствующие управляющие напряжения на р-ые, k-ые и s-ые источники излучения 1. По этим командам с БУ 28 р-ые источники излучения 1 работают на длине волны λ_зап, k-ые на длине волны λ_счит, s-ые на длине волны λ_ст. По сигналу с генератора синхроимпульсов 32 из канала ввода-вывода 34 в ВХАБН 35 передаются коды адресов n-ых микрокадров, например m-го носителя, по которым должна вестись одновременная адресная обработка по n-ым адресным каналам. Генератор синхроимпульсов 32 вырабатывает сигнал, по которому с ВХАБН 35 адреса микрокадров, подлежащие одновременной обработке на m-ом носителе, поступают на n-ые ФУС 36. С n-ых ФУС 36 упpавляющие напряжения подаются на n-ые блоки адресации луча 2. По этим командам с БУ 28 n-ые световые пучки n-ми блоками адресации луча 2 одновременно устанавливаются в положения, соответствующие адресам n-ых микрокадров, например, m-го носителя 11, которые подлежат одновременной адресной обработке по n-ым адресным каналам. Световые пучки, выходящие из n-ых блоков адресации лучей 2, формируются n-ми адресными блоками формирования лучей 3 и освещают n-ые управляемые транспаранты 4.

По сигналам с генератора синхроимпульсов 32 из канала ввода-вывода 34 в n-ые ИБН 37 поступают коды информации, подлежащей обработке, а с n-ых ИБН 37 коды информации, которые должны обрабатываться по n-ым каналам, на m-ом носителе передаются на соответствующие n-ые ФУС 38. С n-ых ФУС 38 управляющие напряжения подаются на соответствующие n-ые управляемые транспаранты 4. На каждом р-ом УТ 4 отображается код информации, который подлежит записи на р-ый микрокадр, а все рабочие ячейки k-ых и s-ых УТ 4 переводятся в режим пропускания света. При стирании слов (блоков слов) в режим пропускания переводятся только те ячейки s-ых УТ 4, которые соответствуют информации, подлежащей стиранию и перезаписи на s-ых микрокадрах, остальные ячейки маскируются.

Промодулированные n-ми УТ 4 световые пучки через n-ые адресные блоки фокусировки лучей 5 поступают на n-ые входы АУБСИ 6. По сигналу генератора синхроимпульсов 32 с ВХАБН 35 на ФУС 39 и ФУС 40 подаются коды адресов n-ых адресных каналов, по которым будет обрабатываться информация. ФУС 39 вырабатывает управляющие напряжения, которые подаются на АУМБ 6. Согласно этим сигналам с БУ 28 на единственном выходе АУБСИ 6 появляется изображение информационного растра, состоящее из n-ых световых пучков, каждый из которых отображает код информации, обрабатываемый по n-му адресному каналу. ФУС 40 подает управляющие напряжения на управляемый блок переключателей поляризации 7, который поворачивает плоскости поляризации n-ых пучков на выходе АУБСИ 6, обеспечивая их одинаковую ориентацию.

С выхода УБПП 7 изображение информационного растра передается адресным блоком оптического согласования 8 на вход управляемого мультиплицирующего блока 9. По сигналам генератора синхроимпульсов 32 из канала ввода-вывода в АБН 41 поступают коды адресов m-ых носителей информации 11, а с АБН 41 код адреса m-го носителя информации 11, n-ые микрокадры которого подлежат обработке, передается на ФУС 42, ФУС 42 подает управляющие сигналы на УМБ 9. В соответствии с поданным кодом на m-ом выходе УМБ 9 появляется изображение информационного растра. Расположенный на m-ом выходе УМБ 9 m-ый входной информационный блок фокусировки лучей 10 обеспечивает освещение участков m-го носителя 11, соответствующих адресам, которые заданы n-ми блоками адресации луча 2.

Таким образом, оптоэлектронная система, состоящая из n-ых адресных блоков фокусировки лучей 5, АУБСИ 6, УБПП 7, адресного блока оптического согласования 8, УМБ 9, m-ых входных информационных блоков фокусировки лучей 10, обеспечивает перенос изображений n-ых УТ-4 на выбранные микрокадры m-го носителя информации 11. Поскольку пучки света промодулированы n-ми УТ 4, в плоскость m-го носителя 11 проецируются уменьшенные изображения отображенных на них кодов.

Для записи и стирания информации по сигналам генератора синхроимпульсов 32 с АБН 41 на дешифратор 44 поступает код адреса m-го носителя информации 11, а на коммутатор 45 с ВХАБН 35 подаются коды адресов р-ых и s-ых каналов. Дешифратор 44 устанавливает коммутатор 45 в положение, соответствующее m-му носителю 11, и р-ые и s-ые адреса проходят через коммутатор 45 на р-ые и s-ые ФУС 46. Эти ФУС 46 вырабатывают управляющие напряжения, разрешающие запись и стирание соответственно по р-ым и s-ым адресам m-го носителя 11. По окончании записи и стирания эти сигналы, например, снимаются с соответствующих участков m-го носителя 11.

При считывании информации изображения, считанные с k-ых микрокадров через m-ый выходной информационный блок фокусировки лучей 12 поступают на m-ый информационный блок оптической связи 13, который передает их через m-ый согласующий проекционный блок 14 на m-ый оптический вход информационного управляемого блока сведения изображений 15. По сигналу генератора синхроимпульсов 32 с АБН 41 код адреса m-го носителя информации 11 передается на ФУС 43, который подает управляющие сигналы на ИУБСИ 15. Согласно поданному коду, на единственном выходе ИУБСИ 15 появляется изображение информации, считанной с k-ых микрокадров m-го носителя 11. Эти изображения страниц информации через информационный блок формирования луча 16 поступают на оптический вход управляемого светопереключателя 17. По команде с генератора синхроимпульсов 32 ФУС 47 устанавливает управляемый переключатель в адресное положение, в котором он направляет изображения k-ых страниц информации через блок оптического согласования 18 на оптический вход адресного управляемого блока разведения лучей 19. Генератор синхроимпульсов 32 вырабатывает сигнал, по которому ФУС 47 подает управляющие напряжения на блок 19.

Если блок 19 выполнен, например, в виде блока дефлекторов света, то каждый его k-ый дефлектор по команде БУ 28 сообщает k-му изображению страницы информации свое определенное k-ое смещение относительно его начальной адресной позиции. Заметим, что одинаковые k-ые позиции всех дефлекторов блока 19 объединяются и образуют, например, его k-ый выход, поэтому при одновременном считывании информации с k-ых микрокадров каждое k-ое изображение должно поступать на свой k-ый выход блока 19.

Если блок 19 построен на поляризационном эффекте, то, например, при k 2 по команде БУ 28 управляемый узел переключателей поляризации 29 поворачивает плоскость поляризации одного из пучков на 90^о относительно другого. Эти пучки поступают через узел оптического согласования 30 на поляризационный светоделитель 31, который разделяет их и направляет каждый на свой выход.

С каждого k-го выхода блока 19 изображение страницы информации через k-ый адресный блок оптической связи 20, k-ый проекционный блок 21 направляется на оптический вход k-го адресного фотоприемного блока 22. ФУС 48 выдает сигналы на k-ые ФУС 49, которые управляют работой k-ых адресных фотоприемных блоков 22 и обеспечивают регистрацию изображений. Коды электрических сигналов с каждого k-го адресного фотоприемного блока 22 поступают в k-ый ВАБН 50 и передаются по сигналу генератора синхроимпульсов 32 в канал ввода-вывода 34.

В режиме ассоциативной выборки информации устройство работает следующим образом.

Генератор синхроимпульсов 32 вырабатывает сигналы, поступающие на l-ые ФУС 33, которые выдают управляющие напряжения на соответствующие l-ые источники излучения 1. Согласно этим сигналам l-ые источники излучения 1 работают на длине волны λ_счит. По сигналу генератора синхроимпульсов 32 ВХАБН 35 выдает команды на l-ые ФУС 36, по которым они высвечивают полностью все адресные растры световых пучков всех l-ых блоков адресации лучей 2 (например, на все ячейки каждого l-го электрооптического дефлектора подаются четвертьволновые напряжения).

По командам генератора синхроимпульсов 32 из канала ввода-вывода 34 в l-ые ИБН 37 поступают соответствующие l-ые коды признаков опроса, а с l-ых ИБН 37 обратные коды признаков опроса передаются на соответствующие l-ые ФУС 38. С l-ых ФУС 38 управляющие напряжения подаются на соответствующие l-ые УТ 4. В ячейках каждого l-го УТ 4, предназначенных для ассоциативного признака страницы информации, отображается, например, обратный код признака опроса, остальные ячейки маскируются. Причем эти признаки занимают различные номера ячеек в различных l-ых УТ 4. Отметим, что все l-ые коды признаков опроса могут быть отображены на одном любом УТ 4.

Промодулированные l-ми УТ 4 световые пучки через l-ые адресные блоки фокусировки лучей 5 поступают на l-ые входы АУБСИ 6. По сигналу генератора синхроимпульсов 32 с ВХАБН 35 на ФУС 39 подаются коды адресов l-ых ассоциативных каналов, по которым будет обрабатываться информация. ФУС 39 вырабатывает управляющие напряжения, которые подаются на АУМБ 6. Согласно этим сигналам с БУ 28, на единственном выходе АУБСИ 6 появляется изображение растра признаков опроса. Отметим, что l-ые каналы выбираются таким образом, чтобы ориентация плоскостей поляризации всех пучков в этом растре была одинаковой.

С выхода АУБСИ 6 изображение растра признаков опроса через УБПП 7 и адресный блок оптического согласования 8 передается на вход УМБ 9. По сигналам генератора синхроимпульсв 32 АБН 40 через ФУС 42 и ФУС 43 производит, например, синхронное переключение выходов УМБ 9 и соответствующих входов ИУБСИ 15. Поскольку высвечиваются все положения каждого l-го блока адресации луча 2, то растр признаков опроса одновременно проецируется на ассоциативные признаки всех микрокадров каждого m-го носителя 11, которые последовательно перебираются УМБ 9. Производится оптическое умножение изображения растра признаков опроса на ассоциативные признаки всех страниц информации (микрокадров) каждого m-го носителя 11.

Световое распределение, сформированное за m-ым носителем информации 11, m-ым выходным информационным блоком фокусировки лучей 12, преобразуется в ассоциативный растр световых точек, который поступает на вход m-го информационного блока оптической связи 13. С его выхода изображение ассоциативного растра через m-ый согласующий проекционный блок 14 передается на m-ый вход ИУБСИ 15. С выхода блока 15 изображение ассоциативного растра через блок 16 поступает на вход управляемого светопереключателя 17. По команде с генератора синхроимпульсов 32 ФУС 47 устанавливает управляемый переключатель в ассоциативное положение, в котором он направляет изображение ассоциативного растра через коллимирующий блок 23 на вход ассоциативного блока разведения лучей 24.

Если блок 24 выполнен в виде растра l-ых голограмм, то каждая из них сообщает l-му ассоциативному световому пучку, входящему в состав ассоциативного растра, l-ое угловое смещение, такое, что на выходе блока оптического сложения 25 образуется l разделенных друг от друга ассоциативных растров. Каждый такой растр соответствует своему l-му признаку опроса. Если блок 24 построен на основе переключателя поляризации, то, например, при l 2 он поворачивает плоскость поляризации одного из пучков на 90^о относительно другого. Эти пучки разделяются в блоке 25 с помощью поляризационного светоделителя и из них формируются два ассоциативных растра.

В обоих вариантах каждый l-ый ассоциативный растр световых точек с выхода блока 25 поступает на свой l-ый ассоциативный блок оптической связи 26, который передает его на оптический вход l-го ассоциативного фотоприемного блока 27. По команде генератора синхроимпульсов 32 l-ые ИБН 37 выдают сигналы на соответствующие l-ые ФУС 50, которые управляют работой l-ых ассоциативных фотоприемных блоков 27.

Если, например, один из ассоциативных признаков совпал с l-ым признаком опроса, а другой с (l-1)-м, то суммарные сигналы, полученные с соответствующих фотоприемников l-го и (l-1)-го блоков 27 будут равны нулю. Адреса этих фотоприемников в l-ом и (l-1)-ом ассоциативных фотоприемных блоках 27 соответствуют искомым адресам микрокадров на l-ом носителе 11, а адрес m-го носителя 11 в устройстве определяется кодами адресов, поданными БУ 28 на УМБ 9 и ИУБСИ 15. Искомые адреса микрокадров формируются в l-ом и (l-1)-м АСБН 53 по сигналам, поступающим в них с трех разрядных усилителей-формирователей считывания 52, которые соответствуют фотоприемникам с нулевыми входными световыми сигналами, и с соответствующих l-го и (l-1)-го ФУС 51. По команде генератора синхроимпульсов 32 найденные адреса микрокадров передаются в канал ввода-вывода 34, устройство переводится в режим адресного считывания по этим адресам в l-ом и (l-1)-ом каналах и работает описанным выше способом.

Использование предлагаемого МОЗУ в вычислительной технике позволит осуществлять многоканальную ассоциативно-адресную обработку информации по массиву ≈10¹¹ 10¹² дв.эн. при этом быстродействие устройства более чем в 10 раз выше, чем у известных оптических запоминающих устройств. Ввиду того, что входные и выходные цепи МОЗУ построены по модульному принципу, обеспечена его высокая живучесть, так как работоспособность устройства сохраняется до тех пор, пока функционируют хотя бы по одному блоку каждого типа.

МНОГОКАНАЛЬНОЕ ОПТИЧЕСКОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее n (где n = 1, 2, 3, ..., r, r - число микрокадров на каждом носителе информации) источников излучения, оптический выход каждого из которых через последовательно расположенные соответствующие блок адресации луча, адресный блок формирования луча, управляемый транспарант связан с входом соответствующего n-го адресного блока фокусировки луча, управляемый мультиплицирующий блок, каждый m-ый (где m = 2^q, а q - число делителей по ходу луча света) оптический выход которого через последовательно расположенные соответствующие входной информационный блок фокусировки лучей, носитель информации, выходной информационный блок фокусировки лучей, информационный блок оптической связи и согласующий проекционный блок связан с m-ым входом информационного управляемого блока сведения изображений, оптический выход которого через информационный блок формирования луча связан с оптическим входом управляемого светопереключателя, первый оптический выход которого через коллимирующий блок связан с оптическим входом ассоциативного блока разведения лучей, каждый l-ый (где l = 1, 2, 3, ... n) оптический выход которого через последовательно расположенные блок оптического сложения, соответствующий l-ый ассоциативный блок оптической связи связан с оптическим входом соответствующего ассоциативного фотоприемного блока, k (где k = 1, 2, 3, ... , n) проекционных блоков, выход каждого из которых связан с оптическим входом соответствующего адресного фотоприемного блока, блок управления, содержащий генератор синхроимпульсов, первые n выходов которого через соответствующие первые формирователи управляющих сигналов подключены к соответствующим n-ым источникам излучения, второй выход генератора синхроимпульсов подключен к первому входу канала ввода-вывода, первый выход которого связан с первым входом входного адресного буферного накопителя, к второму входу которого подключен третий выход генератора синхроимпульсов, первые n выходов входного адресного буферного накопителя связаны с соответствующими первыми n входами коммутатора и через соответствующие вторые формирователи управляющих сигналов подключены к соответствующим n-ым блокам адресации лучей, вторые n выходов канала ввода-вывода связаны с первыми входами соответствующих n-ых информационных буферных накопителей, к вторым входам которых подключены соответствующие четвертые выходы генератора синхроимпульсов, первый выход каждого n-го информационного буферного накопителя через соответствующий третий формирователь управляющих сигналов подключен к соответствующему n-ому транспаранту, второй выход каждого l-го информационного буферного накопителя подключен к соответствующему четвертому формирователю управляющих сигналов, первый выход которого подключен к соответствующему l-ому ассоциативному фотоприемному блоку, выход которого через соответствующий усилитель-формирователь считывания подключен к первому входу l-го ассоциативного буферного накопителя, второй вход которого связан с вторым выходом соответствующего четвертого формирователя управляющих сигналов, а третий вход l-го ассоциативного буферного накопителя подключен к соответствующему пятому выходу генератора синхроимпульсов, выход каждого l-го ассоциативного буферного накопителя подключен к соответствующему второму входу канала ввода-вывода, шестой выход генератора синхроимпульсов подключен к первому входу адресного буферного накопителя, второй вход которого связан с третьим выходом канала ввода-вывода, первый выход адресного буферного накопителя через пятый формирователь управляющих сигналов подключен к управляемому мультиплицирующему блоку, второй выход адресного буферного накопителя через шестой формирователь управляющих сигналов подключен к информационному управляемому блоку сведения изображений, третий выход адресного буферного накопителя связан с входом дешифратора, m-ые выходы которого связаны с соответствующими вторыми входами коммутатора, n выходов которого через соответствующий седьмой формирователь управляющих сигналов подключены к m-му носителю информации, седьмой выход генератора синхроимпульсов через восьмой формирователь управляющих сигналов подключен к управляемому светопереключателю, вход каждого k-го адресного фотоприемного блока подключен к выходу соответствующего девятого формирователя управляющих сигналов, выход каждого k-го адресного фотоприемного блока связан с первым входом соответствующего k-го выходного адресного буферного накопителя, к второму входу которого подключен соответствующий восьмой выход генератора синхроимпульсов, выход каждого k-го выходного адресного буферного накопителя подключен к соответствующему третьему входу канала ввода-вывода, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет его работы в режимах параллельной многоадресной обработки и параллельной многопризнаковой ассоциативной выборки информации, а также увеличения надежности устройства, в него введены адресный управляемый блок сведения изображений, управляемый блок переключателей поляризации, адресный блок оптического согласования, блок оптического согласования, адресный управляемый блок разведения лучей, k адресных блоков оптической связи, а в блок управления введены десятый, одиннадцатый и двенадцатый формирователи управляющих сигналов, причем оптический выход n-го адресного блока фокусировки лучей связан с n-ым оптическим входом адресного управляемого блока сведений изображений, а его оптический выход через упавляемый блок переключателей поляризации, адресный блок оптического согласования связан с оптическим входом управляемого мультиплицирующего блока, второй оптический выход светопереключателя через блок оптического согласования связан с оптическим входом адресного управляемого блока разведения лучей, каждый k-ый оптический выход которого через соответствующий адресный блок оптической связи связан с соответствующим проекционным блоком, второй выход входного адресного буферного накопителя подключен, соответственно, через десятый формирователь управляющих сигналов к адресному управляемому блоку сведения изображений, а через одиннадцатый формирователь управляющих сигналов к управляемому блоку переключателей поляризации, первые n выходов входного адресного буферного накопителя связаны с соответствующими входами двенадцатого формирователя управляющих сигналов, первый выход которого подключен к адресному управляемому блоку разведения лучей, а k вторых выходов двенадцатого формирователя управляющих сигналов подключены к входам соответствующих девятых формирователей упавляющих сигналов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что адресный управляемый блок разведения лучей содержит управляемый узел переключателей поляризации, узел оптического согласования и поляризационный светоделитель, причем оптический выход управляемого узла переключателей поляризации через узел оптического согласования связан с входом поляризационного светоделителя.

1. МНОГОКАНАЛЬНОЕ ОПТИЧЕСКОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее n (где n = 1, 2, 3, ..., r, r - число микрокадров на каждом носителе информации) источников излучения, оптический выход каждого из которых через последовательно расположенные соответствующие блок адресации луча, адресный блок формирования луча, управляемый транспарант связан с входом соответствующего n-го адресного блока фокусировки луча, управляемый мультиплицирующий блок, каждый m-ый (где m = 2^q, а q - число делителей по ходу луча света) оптический выход которого через последовательно расположенные соответствующие входной информационный блок фокусировки лучей, носитель информации, выходной информационный блок фокусировки лучей, информационный блок оптической связи и согласующий проекционный блок связан с m-ым входом информационного управляемого блока сведения изображений, оптический выход которого через информационный блок формирования луча связан с оптическим входом управляемого светопереключателя, первый оптический выход которого через коллимирующий блок связан с оптическим входом ассоциативного блока разведения лучей, каждый l-ый (где l = 1, 2, 3, ... n) оптический выход которого через последовательно расположенные блок оптического сложения, соответствующий l-ый ассоциативный блок оптической связи связан с оптическим входом соответствующего ассоциативного фотоприемного блока, k (где k = 1, 2, 3, ... , n) проекционных блоков, выход каждого из которых связан с оптическим входом соответствующего адресного фотоприемного блока, блок управления, содержащий генератор синхроимпульсов, первые n выходов которого через соответствующие первые формирователи управляющих сигналов подключены к соответствующим n-ым источникам излучения, второй выход генератора синхроимпульсов подключен к первому входу канала ввода-вывода, первый выход которого связан с первым входом входного адресного буферного накопителя, к второму входу которого подключен третий выход генератора синхроимпульсов, первые n выходов входного адресного буферного накопителя связаны с соответствующими первыми n входами коммутатора и через соответствующие вторые формирователи управляющих сигналов подключены к соответствующим n-ым блокам адресации лучей, вторые n выходов канала ввода-вывода связаны с первыми входами соответствующих n-ых информационных буферных накопителей, к вторым входам которых подключены соответствующие четвертые выходы генератора синхроимпульсов, первый выход каждого n-го информационного буферного накопителя через соответствующий третий формирователь управляющих сигналов подключен к соответствующему n-ому транспаранту, второй выход каждого l-го информационного буферного накопителя подключен к соответствующему четвертому формирователю управляющих сигналов, первый выход которого подключен к соответствующему l-ому ассоциативному фотоприемному блоку, выход которого через соответствующий усилитель-формирователь считывания подключен к первому входу l-го ассоциативного буферного накопителя, второй вход которого связан с вторым выходом соответствующего четвертого формирователя управляющих сигналов, а третий вход l-го ассоциативного буферного накопителя подключен к соответствующему пятому выходу генератора синхроимпульсов, выход каждого l-го ассоциативного буферного накопителя подключен к соответствующему второму входу канала ввода-вывода, шестой выход генератора синхроимпульсов подключен к первому входу адресного буферного накопителя, второй вход которого связан с третьим выходом канала ввода-вывода, первый выход адресного буферного накопителя через пятый формирователь управляющих сигналов подключен к управляемому мультиплицирующему блоку, второй выход адресного буферного накопителя через шестой формирователь управляющих сигналов подключен к информационному управляемому блоку сведения изображений, третий выход адресного буферного накопителя связан с входом дешифратора, m-ые выходы которого связаны с соответствующими вторыми входами коммутатора, n выходов которого через соответствующий седьмой формирователь управляющих сигналов подключены к m-му носителю информации, седьмой выход генератора синхроимпульсов через восьмой формирователь управляющих сигналов подключен к управляемому светопереключателю, вход каждого k-го адресного фотоприемного блока подключен к выходу соответствующего девятого формирователя управляющих сигналов, выход каждого k-го адресного фотоприемного блока связан с первым входом соответствующего k-го выходного адресного буферного накопителя, к второму входу которого подключен соответствующий восьмой выход генератора синхроимпульсов, выход каждого k-го выходного адресного буферного накопителя подключен к соответствующему третьему входу канала ввода-вывода, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет его работы в режимах параллельной многоадресной обработки и параллельной многопризнаковой ассоциативной выборки информации, а также увеличения надежности устройства, в него введены адресный управляемый блок сведения изображений, управляемый блок переключателей поляризации, адресный блок оптического согласования, блок оптического согласования, адресный управляемый блок разведения лучей, k адресных блоков оптической связи, а в блок управления введены десятый, одиннадцатый и двенадцатый формирователи управляющих сигналов, причем оптический выход n-го адресного блока фокусировки лучей связан с n-ым оптическим входом адресного управляемого блока сведений изображений, а его оптический выход через упавляемый блок переключателей поляризации, адресный блок оптического согласования связан с оптическим входом управляемого мультиплицирующего блока, второй оптический выход светопереключателя через блок оптического согласования связан с оптическим входом адресного управляемого блока разведения лучей, каждый k-ый оптический выход которого через соответствующий адресный блок оптической связи связан с соответствующим проекционным блоком, второй выход входного адресного буферного накопителя подключен, соответственно, через десятый формирователь управляющих сигналов к адресному управляемому блоку сведения изображений, а через одиннадцатый формирователь управляющих сигналов к управляемому блоку переключателей поляризации, первые n выходов входного адресного буферного накопителя связаны с соответствующими входами двенадцатого формирователя управляющих сигналов, первый выход которого подключен к адресному управляемому блоку разведения лучей, а k вторых выходов двенадцатого формирователя управляющих сигналов подключены к входам соответствующих девятых формирователей упавляющих сигналов. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что адресный управляемый блок разведения лучей содержит управляемый узел переключателей поляризации, узел оптического согласования и поляризационный светоделитель, причем оптический выход управляемого узла переключателей поляризации через узел оптического согласования связан с входом поляризационного светоделителя.