Модуль многоканального ассоциативного оптического коррелятора для запоминающего устройства Советский патент 1991 года по МПК G11C11/42 

Фив.1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано например, совместно с запоминающими устройствами различного типа (оптоэлектрои- ными, магнитными, электронными и т.д.) для ассоциативного поиска информации.

Цель изобретения - повышение производительности и надежности коррелятора.

На фиг, 1 и 2 приведена схема модуля многоканального ассоциативного оптического коррелятора для запоминающего устройства; на фиг. 3 - блок-схема блока управления.

Модуль многоканального ассоциативного оптического коррелятора для запоминающего устройства содержит многоканальный спектральный излучатель- ный блок 1, световодный мультиплексор 2, световодный демультиплексор 3, многоканальный волноводный модулятор 4, группу 5 спектральных демультиплексоров, фотоприемный блок 6 и блок 7 управления.

Многоканальный спектральный излуча- тельный блок 1 предназначен для ввода, например, ассоциативных признаков в коррелятор в виде световых пучков. При зтом разряды каждого признака представляются световыми пучками с одинаковой длиной волны (отличающейся от длин волн световых пучков , на которых отображаются остальные признаки) и вводятся з коррелятор одним и тем же излуча гельнь м элементом. Блок 1 может состоять, например, из линейки лазерных диодов, каждый из которых излучает на своей определенной длины волны.

Световодный мультиплексор 2 предназначен для объединения световых, пучков с разными длинами волн в единый многоволновой (многоцветный) пучок и может быть выполнен, например, а виде волоконно-оптического или интегрально-оптического волноводного мультиплексора, или в виде волководной линзы.

Световодный демультиплексор 3 предназначен для размножения многоволнового (многоцветного) светового пучка и может быть выполнен, например, в виде волоконно-оптического или интегрально-оптического волноводного демультиплексора.

Многоканальный волноьодный модулятор 4 предназначен, например, для отображения признаков опроса и может быть выполнен, например, в интегральном виде на основе электрооптического кристалла.

Каждый спектральный демультиплексор группы 5 предназначен для оэзделения многоволнового (многоцретного) светового пучка на составляющие его одноволновые (одноцветные) пучки и может быть выполнен, чэпример, на основе сплавных ответви- телей из одномодовых волоконных световодов ипи интегральных световодов, или гофрированных волноводных структур.

Фотоприемный блок 6 служит для определение совпадения ассоциативных признаков информации с признаками опроса и может быть выполнен, например, в виде интегральной матрицы фотоприемников.

Блок 7 управления обеспечивает работу коррелятора и может состоять, например, из канала 8 ввода-вывода, генератора 9 синхроимпульсов, буферного накопителя 10, формирователя 11 управляющих сигналов,

буферного накопителя 12, формирователей 13 и 14 управляющих сигналов, буферного накопителя 15.

Модуль многоканального ассоциативного оптического коррелятора работаетследующим образом

По команде генератора 9 синхроимпульсов из канала 8 веода-вырода п (где п 1, 2, 3, ... гп, з m - число излучаемых элементов в блоке 1)ассоциативных признаков через буферный накопитель 10 и формирователь 11 поступают на многоканальный спектральный излучаемый блок 1 так, что, например, разряда р (где р 1. 2, 3, ... Ь, a S - максимальная рэзрядность признака) каждого признака поступают последовательно на один и тог же излучатель блока 1, соответствующий этому признаку. Блок 1 преобразует электрические сигналы, например, таким образом,

чтобы всем р разрядам n-го ассоциативного признака соответствовала своя Ал длина волны светь, При этом разряды разных п-х признаков представляются пучками с разными дпинами волн, т.е., например

AI Аг Аз ... An. Эти оптические сигналы отображают, например, ассоциативные признаки в коде Рида-Маллера, двоичные р знаки которое представлены в прямом коде Манчестера (т.е., когда каждый двоичный

знак признака представляется во времени, например, двумя состояниями света, отображающими его в прямом и обратном простом коде, т.е. отображающими двоичные знаки во временном парафазном коде), за

которыми следуют во времени опорные сигналы. Опорные сигналы для.всехп признаков формируются, например, когда все п излучэтельных элементов блока 1 излучают свет, например, на соответствующих длинах

волн, т.е. отображают 1 в простом коде.

По команде генератора 9 из канала 8 ввода-вывода k (где к 1, 2, 3, ... г, г - число светоклапанных ячеек в модуляторе 4) признаков опроса через накопитель 12 и формироаатель 13 поступают на модулятор 4, например, так, что разряды р каждого признака поступают последовательно на одну и ту же ячейку модулятора 4, соответствующую этому признаку. При этом каждая ячейка модулятора 4 отображает, например, разряды соответствующего признака опроса в коде Рида-Маллера, двоичные знаки которого представлены в обратном коде Манчестера, за которыми следует во времени опорный сигнал. При этом опорный сигнал отображает Г в простом коде, т.е. все ячейки модулятора 4, например, открыты.

С блока 1 оптические сигналы поступают в мультиплексор 2, который объединяет одноименные р-е разряды всех п ассоциативных признаков в единый n-цзетный пучок, который демультиплексором 3 размножается на k пучков. Эти п-цветные световые пучки направляются на все ячейки многоканального модулятора 4, отображающие k признаков опроса.

Так как световые пучки, отображающие одноименные р-е двоичные разряды всех п ассоциативных признаков на различных длинах волн Л одновременно проходят через все ячейки модулятора 4, отображающие р-е разряды всех k признаков опроса, то осуществляется оптическое умножение всех п ассоциативных признаков на все k признаков опроса и при этом оптические сигналы произведений спектрально разделены.

Каждый многоцветный световой пучок, соответствующий k-й ячейке модулятора 4, поступает на соответствующий k-й спектральный демультиплексор группы 5. Последний направляет каждую п-ю спектральную составляющую многоцветного светового пучка на соответствующий п k-й фотойриемник блока 6. При этом фотоприемный элемент блока б с координатами п и k регистрирует оптический сигнал, соответствующий n-му ассоциативному признаку и k-му признаку опроса.

По команде генератора 9 формирователь 14 подает напряжение на блок 6. Координаты пи k фотоприемного элемента блока

б, на котором оптический опорный сигнал превышает суммарный оптический сигнал основных разрядов, определяют соответственно n-й ассоциативный признак и k-й признак опроса, ло которым произошло совпадение. По команде генератора 9 код адреса n k-ro фотоприемного элемента с блока 6 через накопитель 15 передается в канал 8 ввода-вывода. Таким образом производится определение адреса ассоциативного признака из множества ассоциативных признаков и адреса признака опроса из множества признаков опроса, по которым произошло совпадение.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Модуль многоканального ассоциативного оптического коррелятора для запоминающего устройства, содержащий многоканальный спектральный излучательный блок, фотоприемный блок и блок управления, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам соответственно многоканального спектрального излучательного блока и фотоприемного блока, выход которого подключен к адресному входу блока управления, отличающий- с я тем, что, с целью повышения производительности и надежности коррелятора, в него введены световодный мультиплексор,

световодный демультиплексор, многоканальный волноводный модулятор и группа спектральных демультиплексоров, причем выходы многоканального спектрального излучательного блока оптически связаны с соответствующими входами световодного мультиплексора, выход которого оптически связан с входом световодного демуль- типлексора. выходы которого оптически связаны с соответствующими входами

многоканального волноводного модулятора, выходы которого оптически связаны с входом соответствующего демультиплексо- ра группы спектральных демультиплексоров, выходы которых оптически связаны с

соответствующими входами фотоприемного блока, третий выход блока управления подключен к управляющему входу многоканального волноводного модулятора.

7

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для ассоциативного поиска информации по многим признакам опроса оптическими методами в запоминающих устройствах различного типа. Целью изобретения является повышение производительности и надежность поиска. Модуль содержит многоканальный спектральный излучательный блок 1 для ввода информации в коррелятор в виде световых пучков с различными длинами волн, световодный мультиплексор 2 для объединения световых пучков с различными длинами волн в единые многоцветные пучки, световодный демультиплексор 3 для размножения многоцветного светового пучка, многоканальный волноводный модулятор 4 для отображения признаков опроса, группу спектральных демультиплексоровб для разделения многоцветных световых пучков на составляющие его одноцветные пучки, фотоприемный блок 6 для определения совпадения признаков и блок 7 управления. 3 ил.

Фи&1

От б

Фиг.3