ОПТИЧЕСКИЙ СТРАНИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ МНОГОАБОНЕНТНОГО ОПТОЭЛЕКТРОННОГО ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА Советский патент 1995 года по МПК G11C11/42 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в оптоэлектронных запоминающих устройствах большой емкости для выполнения арифметических и логических операций.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей преобразователя за счет обеспечения выполнения операций умножения и деления.

На фиг. 1 приведена блок-схема оптического страничного преобразователя для многоабонентного оптоэлектронного запоминающего устройства; на фиг. 2 схема блока управления.

Оптический страничный преобразователь работает, например, совместно с многоабонентным оптоэлектронным запомина- ющим устройством (ОЗУ) со страничной структурой. Информация на выходе ОЗУ представлена, например, в парафазном коде.

Оптический страничный преобразователь содержит n(где n 1,2,3,S, а S число выходов многоабонентного оптоэлектронного запоминающего устройства) входных оптических регистров 1, n входных блоков 2 оптической связи, n входных управляемых блоков 3 сведения изображений, n входных фокусирующих блоков 4, n входных управляемых мультипликаторов 5 изображения, 2n К (где, например, К ≥ n) коммутационных блоков 6 оптической связи, 2К управляемых блоков 7 сведения изображений, К оптических операционных блоков 8, К блоков 9 оптической связи, К выходных оптических регистров 10, К выходных фокусирующих блоков 11, К выходных управляемых мультипликаторов 12 изображения, К выходных блоков 13 оптической связи, блок 14 управления, состоящий из генератора 15 синхроимпульсов, формирователей 16-20 управляющих сигналов, буферного накопителя 21, формирователей 22, 23 управляющих сигналов канала 24 ввода-вывода.

Каждый n-й оптический регистр 1 предназначен для хранения страницы информации, поступающей на него с n-го выхода многоабонентного ОЗУ. Регистр может состоять, например, из светообъединительного поляризационного куба, первый вход которого является входом регистра, а второй вход через объектив связан с оптическим выходом источника излучения, например лазера; на выходе куба последовательно расположены коллективный объектив и оптически управляемый транспарант. Транспарант может быть выполнен, например, на основе жидких кристаллов или ПРОМ-структуры.

Блок 2 оптической связи может состоять, например, из последовательно расположенных жгута волоконных световодов и линзового растра, в задней фокальной плоскости которого расположен коллективный объектив.

Управляемый блок 3 сведения изображений состоит, например, из светообъединительных поляризационных кубов и переключателей поляризации света, которые, например, при подаче на них напряжения поворачивают плоскость поляризации проходящих световых пучков на 90^о. Переключатели поляризации могут быть выполнены, например, на основе жидких кристаллов или кристаллов КДР.

Фокусирующий блок 4 может состоять, например, из двух объективов, имеющих общую главную плоскость.

Управляемый мультипликатор 5 изображения состоит, например, из светоделительных поляризационных кубов и переключателей поляризации света, которые, например, при подаче на них напряжения поворачивают плоскость поляризации проходящих световых пучков на 90^о. Переключатели поляризации могут быть выполнены, например, на основе жидких кристаллов или кристаллов КДР.

Блок 6 оптической связи состоит, например, из последовательно расположенных первого линзового растра, в передней фокальной плоскости которого расположен первый коллективный объектив, жгута волоконных световодов, второго линзового растра, в задней фокальной плоскости которого расположен второй коллективный объектив, и двух объективов, имеющих общую главную плоскость, причем первый из них и второй коллективный объектив находятся взаимно в фокальных плоскостях друг друга.

Управляемый блок 7 сведения изображений аналогичен блоку 3.

В качестве оптических операционных блоков 8 могут использоваться, например, оптические страничные преобразователи, конструкция которых использована в устройстве-прототипе.

Блок 9 оптической связи может состоять, например, из последовательно расположенных первого линзового растра, в передней фокальной плоскости которого расположен первый коллективный объектив, жгута волоконных световодов, второго линзового растра, в задней фокальной плоскости которого расположен второй коллективный объектив, и двух объективов, имеющих общую главную плоскость, причем первый из них и второй коллективный объектив расположены взаимно в фокальных плоскостях друг друга.

Оптический регистр 10 аналогичен регистру 1.

Фокусирующий блок 11 может состоять, например, из последовательно расположенных линзового растра, в задней фокальной плоскости которого расположен коллективный объектив, и двух объективов, имеющих общую главную плоскость, причем первый из них и коллективный объектив находятся взаимно в фокальных плоскостях друг друга.

Управляемый мультипликатор 12 изображения по конструкции аналогичен мультипликатору 5.

Блок 13 оптической связи может состоять, например, из последовательно расположенных первого линзового растра, в передней фокальной плоскости которого расположен первый коллективный объектив, жгута волоконных световодов, второго линзового растра, в задней фокальной плоскости которого расположен второй коллективный объектив, и двух объективов, имеющих общую главную плоскость, причем первый из них и второй коллективный объектив находятся взаимно в фокальных плоскостях друг друга.

Блок 14 управления обеспечивает одновременную работу преобразователя в различных режимах.

В мультипрограммном режиме работы многоабонентное оптоэлектронное запоминающее устройство работает, например, с n абонентами и имеет n оптических выходов. Оптический страничный преобразователь имеет, например, соответственно n оптических входов и К оптических операционных блоков. Любой n-й абонент многоабонентного ОЗУ через любой его выход с помощью оптоэлектронного коммутатора, состоящего из блоков 3-7, может подключаться к любому К-му оптическому операционному блоку 8 преобразователя. В свою очередь, любой К-й операционный блок 8 с помощью управляемого мультипликатора 12 изображения и оптоэлектронного коммутатора может либо передавать результат вычисления на оптический выход преобразователя, либо снова подключаться к любому К-му операционному блоку. Такая конструкция преобразователя обеспечивает возможность параллель- ного обслуживания n абонентов, каждый из которых может работать с любым К-м операционным блоком и производить любые арифметические или логические операции. В общем случае Kk_i где, например, k_i (где k_i 0,1,2,К) количество операционных блоков, осуществляющих определенную i-ю арифметическую или логическую операцию.

Оптический страничный преобразователь работает следующим образом.

Световые пучки, несущие страницы информации, с выходов ОЗУ поступают на соответствующие оптические регистры 1 и запоминаются на их оптически управляемых транспарантах (на регистры 1 по команде генератора 15 формирователи 16, например, подают напряжения).

По сигналам с генератора 15 коды адресов К-х операционных блоков поступают из канала 24 ввода-вывода на формирователи 17, 18, которые выдают управляющие напряжения на соответствующие блоки 3, 5, а коды адресов n-х абонентов (входов преобразователя) поступают из канала 24 на формирователь 19, который выдает напряжение на соответствующие блоки 7.

Согласно поданным кодам световые пучки от n-х регистров 1 через блоки 2 оптической связи, управляемые блоки 3 сведения изображений, фокусирующие блоки 4, управляемые мультипликаторы 5 изображений, блоки 6 оптической связи, управляемые блоки 7 сведения изображений поступают на входы операционных блоков 8 и обрабатываются ими (на блоки 8 по командам генератора 15 формирователи 20, например, подают напряжения).

Полученные результаты вычислений по командам генератора 15 могут либо поступать с фотоприемных узлов блоков 8 в накопители 21 и далее в канал 24 ввода-вывода, либо на оптические выходы блоков 8.

С оптических выходов блоков 8 световые пучки поступают через блоки 9 оптической связи на оптические регистры 10 и хранятся в них на оптически управляемых транспарантах (на регистры 10 по командам генератора 15 формирователи 22, например, подают напряжения).

По командам генератора 15 коды адресов оптических выходов мультипликаторов 12 и коды адресов n-х блоков 3 сведения изображений из канала 24 ввода-вывода поступают на формирователи 23 и 17, которые подают напряжения на соответствующие мультипликаторы 12 и блоки 3. Согласно поданным кодам световые пучки от n-х регистров 10 через фокусирующие блоки 11, управляемые мультипликаторы 12 изображения поступают либо на оптические выходы преобразователя, либо через блоки 13 оптической связи, оптоэлектронный коммутатор 3-7 на необходимый операционный блок 8 для дальнейшей обработки.

ОПТИЧЕСКИЙ СТРАНИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ МНОГОАБОНЕНТНОГО ОПТОЭЛЕКТРОННОГО ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА, содержащий в каждом адресном абонентском канале оптический операционный блок, выходной фокусирующий блок, выход которого оптически связан с входом выходного управляемого мультипликатора изображений, блок управления, первый выход которого подключен к входам оптических операционных блоков, второй выход блока управления подключен к входам выходных управляемых мультипликаторов изображений, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя за счет обеспечения выполнения операций умножения и деления, в каждый адресный абонентский канал оптического страничного преобразователя введены входной оптический регистр, входной блок оптической связи, входной управляемый блок сведения изображений, входной фокусирующий блок, входной управляемый мультипликатор изображений, коммутационные блоки оптической связи по числу оптических выходов входного управляемого мультипликатора изображений, первый и второй управляемые блоки сведения изображений, блок оптической связи, выходной оптический регистр и выходные блоки оптической связи по числу оптических выходов выходного управляемого мультипликатора изображений, причем вход входного оптического регистра каждого адресного абонентского канала является оптическим входом оптического страничного преобразователя, выход входного оптического регистра через входной блок оптической связи связан с первым оптическим входом входного управляемого блока сведения изображений, выход которого через входной фокусирующий блок связан с входом входного управляемого мультипликатора изображений, каждый оптический выход которого оптически связан с входом соответствующего коммутационного блока оптической связи, выходы коммутационных блоков оптической связи каждого адресного абонентского канала связаны с соответствующими входами управляемых блоков сведения изображения соответствующих адресных абонентских каналов, выходы первого и второго управляемых блоков сведения изображений связаны с входами оптического операционного блока, выход которого через блок оптической связи связан с входом выходного оптического регистра, выход которого связан с входом выходного фокусирующего блока, первый выход выходного управляемого мультипликатора изображений каждого адресного абонентского канала является выходом оптического страничного преобразователя, остальные выходы выходного управляемого мультипликатора изображений через соответствующие выходные блоки оптической связи связаны с соответствующими входами блоков сведения изображения соответствующих адресных абонентских каналов, выходы блока управления с третьего по седьмой подключены к входам соответственно входного оптического регистра, входного блока сведения изображений, входного управляемого мультипликатора изображений, управляемых блоков сведения изображений, выходному оптическому регистру.