Оптоэлектронный преобразователь для оптического запоминающего устройства Советский патент 1986 года по МПК G11C11/42 

Ц1Ш, первому и второму управляемым переключателям поляризации, выход фотоприемного блока соединен с входом блока управления.

2. Преобразователь по п.1, о т личающийся тем, что блок управления содержит генератор синхроимпульсов, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой формирователи управляющих сигналов, буферный накопитель и канал ввода-вывода, причем выходы генератора синхроим12926

пульсов подключены соответственно к входам формирователей управляющих сигналов с первого по шестой, к входу буферного накопителя и первому входу канала ввода-вывода, выход буферного накопителя подключен к второму входу канала ввода-вьшода, выходы формирователей с первого по шестой являются выходами блока управления с первого по шестой, вход- буферного накопителя является входом блока управления.

1. ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ОПТИЧЕСКОГО ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА, содержащий лазер, выход которого оптически связан через первый блок формирования пучка с первым входом первого поляризационного светообъединителя, второй вход которого является оптическим входом оптоэлектронного преобразователя, выход первого поляризационного свеIтообъединителя оптически связан через коллимируннций блок с оптически управляемым.транспарантом, фотоприемный блок и блок управления, первый, второй и третий выходы которого .подключены соответственно к лазеру, оптически управляемому транспаранту и фотоприемному блоку, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения вьшолнения логической операции НЕ, в него введены второй и третий поляризационные свето- объединители, управляемый матричный переключатель поляризации, второй, третий, четвертый, пятый и шестой блоки формирования светового пучка, первый и второй поляризационные светоделители, первьй и второй управляемые переключатели поляризации, первыйу второй, третий и четвертый отражатели, причем выход оптически управляемого транспаранта связан через последовательно расположенные управляемый матричный переключатель поляризации и второй блок формирования светового пучка с входом первого поляризационного светоделителя, первый выход которого через первьй управляемый переключатель поляризации оптически связан с входом второго поляризационного светоделителя, первый выход которого через последовательно расположенные третий блок формирования светового пучка, первый отражатель, четвертый блок с формирования светового пучка и вто(Л рой отражатель оптически связан с первым входом второго поляризационного светообъединителя, выход которого оптически связан с фотоприемным блоком, второй выход первого поляризационного светообъединителя через последовательно расположенные третий отражатель, пятый блок формирования светового пучка, четвертьш отража- ; тель и шестой блок формирования светового пучка оптически связан с первым входом третьего поляризационного светообъединителя, второй вход которого через седьмой блок формирования светового пучка оптически связан с вторым выходом второго поляризационного светоделителя, выход третьего поляризационного светообъединителя через второй управляемый переключатель поляризации связан с вторым входом второго поляризационного светообъединителя, выходы блока управления с четвертого по шестой подключены соответственно к управляемому матричному переключателю поляриза

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в оптических запоминающих устройствах большой емкости для логической обработки информации

Известен оптический инвертор, содержащий источник излучения, свето- объединякидий элемент, реверсивную светочувствительную пластину и .узел управления. Основным недостатком данного блока является трудность его реализации ввиду отсутствия необходимых реверсивных светочувствитель- ных пластин.

Наиболее близким техническим решением является матричный оптический преобразователь, содержащий оптически управляемый транспарант, два электрически управляемых транспаранта, оптическую систему, фотоприемный узел и узел управления. Основным недостатком данного блока является невозможность инвертирования оптических сигналов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей преобразователя за счет обеспечения выполнения логической операции НЕ.

Указанная цель достигается тем, что в оптоэлектронный преобразователь для оптического запоминающего устройства, содержащий лазер, выход которого оптически связан через первый блок формирования пучка с первым входом первого поляризационного светообъединителя, второй вход которого является оптическим входом оптоэлектронного преобразователя, выход

первого поляризационного светообъединителя оптически связан через коллимирующий блок с оптически управляемым транспарантом, фотоприемньш блок

и блок управления, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к лазеру, оптически управляемому транспаранту и фотоприемному блоку, введены второй и тре-

тий поляризационные светообъединители, управляемый матричный переключатель поляризации, второй, третий, четвертый, пятьш и шестой блоки .формирования светового пучка, первый

и второй поляризационные светоделители, первьш и второй управляемые переключатели поляризации, первый, второй, третий и четвертый отражатели, причем выход оптически управляе0 мого транспаранта связан через последовательно расположенные управляемый матричный переключатель поляризации и второй блок формирования светового пучка с входом первого поляризационного светоделителя, первый выход которого через первый управляемьй переключатель поляризации оптически связан с входом второго поляризационного светоделителя, первый выход которого через последовательно расположенные третий блок

формирования светового пучка, первый отражатель, четвертый блок формирования светового пучка и второй отражатель оптически связан с первым входом второго поляризационного светообъединителяJ выход которого оптически связан с фотоприемным бло3ком, второй выход первого поляризац онного светообъединителя через посл довательно расположенные третий отражатель, пятый блок формирования светового пучка, четвертый отражател и шестой блок формирования световог пучка оптически связан с первым вхо дом третьего поляризационного светообъединителя, второй вход которого через седьмой блок формирования светового пучка оптически связан с вторым выходом второго поляризационного светоделителя, выход третьего поляризационного светообъединителя через второй управляемый переключатель поляризации связан с вторым вх дом второго поляризационного светообъединителя, выходы блока управления с четвертого по шестой подключены соответственно к управляемому матричному переключателю поляризаций первому и второму управляемым переключателям поляризации, выход фотоприемного блока соединен с входом блока управления, а также тем, что блок управления содержит генератор синхроимпульсов, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой формирователи управляющих сигналов, буферный накопитель и канал ввода-вы вода, причем выходы генератора синхроимпульсов подключены соответственно к входам формирователей управдяюпщх сигналов с первого по шестой, к входу буферного накопителя и перво му входу канала ввода-вывода, выход буферного накопителя подключен к второму входу канала ввода-вывода, выходы формирователей с первого по шестой являются выходами блока управ ления с первого по шестой, вход буферного накопителя является входом блока управления. На фиг.1 приведена оптическая схема оптоэлектронного преобразовате ля для оптического запоминающего устройстваi на фиг.2 - схема блока управления. Оптоэлектронный преобразователь работает, например, совместно с опти ческим запоминающим устройством (ОЗУ) со страничной структурой. Информация- на выходе ОЗУ представлена, например, в парафазном коде. Оптоэлектронный преобразователь содержит лазер 1, блок 2 формирования световых пучков, поляризационньй светообъединитель 3, коллимирующий блок 4, оптически управляемьш транс264парант 5, управляемый матричный переключатель 6 поляризации, блок 7 формирования световых пучков, поляризационньй светоделитель 8, управ- ляемый переключатель 9 поляризации, поляризационный светоделитель 10, блок 11 формирования световых пучков, отражатель 12, блок 13 формирования световых пучков, отражатель 14, поляризационный светообъединитель 15, фотоприемный блок 16, отражатель 17, блок 18 формирования световых пучков, отражатель 19, блок 20 формирования световых пучков, поляризационньй светообъединитель 21, управляемый переключатель 22 поляризации, блок 23 формирования световых пучков, блок 24 управления. В качестве лазера может быть использован, например, газовый оптический квантовый генератор или матрица инжекционных излучателей. Блок 2 формирования световых пучков обеспечивает прохождение световых пучков по оптоэлектронному преобразователю и может быть выполнен в виде объектива. Поляризационньй светообъедниитель 3 вьшолнен, например, в виде поляри зационного светоделительного куба, пропускакицего или отражающего световые пучки в зависимости от ориентации их плоскостей поляризации. Коллимирукшщй блок 4 вьшолнен, например, в виде объектива. Оптически управляемьй транспарант 5 предназначен для преобразования выходных информационных пучков ОЗУ в пучки, параллельные оптической оси преобразователя. Транспарант может быть выполнен, например, на основе PfiOM - структуры или жидких кристаллов . Управляемьй матричньй переключа- ель 6 поляризации предназначен для переключения на 90 (при подаче, например, на него напряжения) плоскости поляризации проходящих светоых пучков, отображакяцих, например, парафазные 1, относительно световых пучков, отображающих парафазные О. Матричный переключатель может аботать также в режиме переключения на 90 плоскости поляризации всех роходящих световых пучков. Матричньй переключатель может быть выполнен, например, на,основе жидких кристалло.в или кристаллов КДР. Блок 7 формирования световых пуч ков обеспечивает прохождение световых пучков по оптоэлектронному преобразователю и может быть выполнен, например, из линзового растра, в задней фокальной плоскости которого расположен коллективный объектив. Поляризационный светоделитель 8 вьшолнен, например, в виде поляриза ционного светоделительнсго куба, пропускающего или отражающего световые пучки в зависимости от ориентации их плоскостей поляризации. Управляемый переключатель 9 поля ризации, например, при подаче на не го напряжения переключает плоскость поляризации проходящих световых пуч ков на 90 . Переключатель может быть выполнен, например, на основе жидких кристаллов или кристаллов КДР. Поляризационньш светоделитель 10 вьшолнен, например, в виде поляризационного светоделительного куба пропускающего или отражающего световые пучки в зависимости от ориентации их плоскостей поляризации. Блок формирования световых пучков 1 1 может быть выполнен, например, из двух объективов, имекщих общую главную плоскость. Отражатель 12 выполнен, например в виде поворотной призмы. Блок 13 формирования светового пучка может быть выполнен из четыре объективов, причем 1, 2 и 3, 4 имеют общие главные плоскости, которые находятся взаимно в фокальных плоскостях объективов 2 и 3. Отражатель 14 выполнен, например в виде поворотной призмы. Поляризационный светообъединител 15 выполнен, например, в виде поляризахщонного светгделительного куба пропускающего или отражающего свето вые пучки в зависимости от ориентации их плоскостей поляризации. Фотоприемный блок 16 служит дли считьтания информации, представленн в парафазном коде, и может быть выполнен, например, в виде наборных или интегральных фотоприемных матри Отражатель 17 выполнен, например в виде поворотной призмы. Блок 18 формирования световых пу ков может быть выполнен, например, из четьфех объективов, причем 1, 2 3, 4 имеют общие главные плоскости, которые находятся взаимно в фокальных плоскостях объективов 2 и 3. Отражатель 19 выполнен, например, в виде поворотной призмы. Блок 20 формирования световых пучков может быть выполнен, например, из двух объективов, имеющих общую главную плоскость. Поляризационньш светообъединитель 21 выполнен, например, в виде поляризационного светоделительного куба, пропускающего или отражающего световые пучки в зависимости от ориентации их плоскостей поляризации. Управляемый переключатель 22 поляризации, например, при подаче на него напряжения переключает плоскость поляризации проходящих световых пучков на 90°. Переключатель может быть.выполнен, например, на основе жидких кристаллов или кристаллов КДР. Блок 23 формирования световых пучков может быть выполнен, например, из двух объективов, имеющих общую главную плоскость. Блок 24 управления обеспечивает работу оптозлектронного преобразователя. Блок 24 может состоять, например, из генератора 25 синхроимпульсов, формирователей 26-31 управляющих сигналов, буферного накопителя 32, канала 33 ввода-вывода. Б режиме инверсии информации преобразователь работает следующим образом. Световые пучки, несущие страницу информации, которая подлежит инверсии, с выхода ОЗУ поступают через поляриз ационный светообъединитель 3, коллимирующий блок 4 на вход транспаранта 5. По команде генератора 25 формирователь 26 подает управляющие напряжения на транспарант 5, и на нем отображается страница информации, поступившая с выхода ОЗУ. Генератор 25 через формирователь 27 подает сигнал на лазер 1, и световой пучок от него через блок 2 формирования светового пучка, поляризационный светообъединитель 3, коллимируюгщй блок 4 освещает транспарант 5 и модулируется им. Этот световой пучок параллелен оптической оси преобразователя.

По командам генератора 25 формирователи 28, 29 и 30 подают управляющие напряжения соответственно на матричный переключатель 6 и переключатели 9 и 22. При этом матричный переключатель 6 работает в режиме поворота на 90° плоскостей поляризации световых пучков, отображающих парафазные 1, относительно световы пучков, отображающих парафазные О.

Световые пучки, соответствующие отображенным на транспаранте 5 парафазным 1, проходят через матричный переключатель 6, блок формирования световых пучков 7, поляризационный светоделитель 8, переключатель 9, поляризационный светоделитель 10, блок 11 формирования световых пучков отражатель 12, блок 13 формирования световых пучков, отражатель 14 и nor ляризационный светообъединитель 15 на фотоприемный блок 16. При этом поляризационньш светообъединитель 15 установлен таким образом, чтобы местоположение этих сигналов в парафазных знаках соответствовало парафазным О на фотоприемном блоке 16.

Световые пучки, соответствующие отображенным на транспаранте 5 парафазным О, проходят через матричньш переключатель 6, блок 7, поляризационный светоделитель 8, отражатель 17, блоки 18, 19, 20, поляризационньй светообъединитель 21, переключатель 22, поляризационный светообъединитель 15 и поступают на фотоприемный блок 16. При этом поляризационный светообъединитель 21 установлен таким образом, чтобы местоположение этих сигналов в парафазных знаках соответствовало парафазным 1 на фотоприемном блоке 16.

129268

По команде генератора 25 формирователь 31 подает управляющие напряжения на фотоприемный блок 16, и он считьшает инверсную информацию, г которая поступает в накопитель 32. Из накопителя 32 по сигналу генератора 25 информация поступает в канал 33 ввода-вывода.

В режиме считывания страницы ин10 формации (без инверсии) преобразователь работает следующим образом.

По командам с генератора 25 напряжения с переключателей 9 и 22 снимаются, а на матричный переключа15 тель 6 через формирователь 28 подается сигнал, обеспечивающий поворот на 90 плоскостей поляризации всех световых пучков, проходящих через матричный переключатель 6. Тогда 20 страница информации, отображенная на транспаранте 5, через матричный переключатель 6, блок 7, поляризационный светоделитель 8, переключатель 9, поляризационньш светодели5 тель 10, блок 23 формирования световых пучков, поляризационный светообъединитель 21, переключатель 22, поляризационный светообъединитель 15 проецируется на фотоприемный блок 16 без инверсии и считьшается им по

0 команде генератора 25.

Использование предлагаемого оптоэлектронного преобразователя в составе оптического запоминающего устройства позволит расширить функциональ5ные возможности прототипа по обработ ке хранимой в ОЗУ информации за счет {вычисления логической функции НЕ. Предлагаемый оптоэлектронный преобразователь может быть создан на совре0менной элементной базе оптоэлектроники.

фиг.1

2l К5 К1 Кб К9 К22 К16 От 16

2В

27

О О CD CIII О

/ /

/ V

29

31

30

/V/ V /

Фиг. 2