Многоканальный ассоциативный оптический коррелятор для запоминающего устройства Советский патент 1991 года по МПК G11C11/42 

и

ИН

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть исполь- зовано, например, совместно с запоминающими устройствами различного типа (оптоэлектронными, магнитными, электронными и т.д.) для ассоциативного поиска информации.

Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности коррелятора.

На фиг. 1 приведена схема многока- нального ассоциативного оптического коррелятора для запоминающего устройства; на фиг. 2 - блок-схема блока управления.

Многоканальный ассоциативный оптический коррелятор для запоминающего уст- ройства содержит многоканальный спектральный излучательный блок 1, группу световодных мультиплексоров 2, группу световодных демультиплексоров 3, многоканальный световодный модулятор 4, фото- приемный блок 5 и блок 6 управления.

Многоканальный спектральный излучательный блок 1 предназначен для ввода ассоциативных признаков в коррелятор в виде световых пучков таким образом, что разряды каждого признака отображаются световыми пучками с одинаковой длиной волны, отличной от длин волн световых пучков, на которых отображаются остальные признаки, и преобразует входные электри- ческие сигналы в оптические. Блок 1 может состоять, например, из групп лазерных диодов, каждая из которых излучает на своей определенной длине волны.

Каждый световодный мультиплексор 2 группы предназначен для объединения световых пучков с разными длинами волн в единый многоволновый (многоцветный) пучок и может быть выполнен, например, в виде волоконно-оптического или интеграль- н о-оптического волноводного мультиплексора или в виде объемной цилиндрической линзы или волноводной линзы.

Каждый световодный демультиплексор 3 группы предназначен для размножения многоволнового (многоцветного) светового пучка и может быть выполнен, например, в виде волоконно-оптического или интегрально-оптического волнового демультиплексо- ра.

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

Фотоприемный блок 5 служит для определения совпадения признаков по многоцветному световому пучку и, например, отдельно и одновременно регистрирует каждую спектральную компоненту пучкал

Блок 5 выполнен в виде интегральной матрицы многоцветных фотоприемников.

Блок 6 управления обеспечивает работу коррелятора и может состоять, например, из канала 7 ввода-вывода, генератора 8 синхроимпульсов, буферного накопителя 9, формирователя 10 управляющих сигналов, буферного накопителя 11, формирователей 12 и 13 управляющих сигналов, буферного накопителя 14.

Многоканальный ассоциативный оптический коррелятор работает следующим образом.

По команде генератора 8 синхроимпульсов из канала 7 ввода-вывода п (п 1, 2, 3,...,т, где т - число строк излучательных элементов в блоке 1) ассоциативных признаков информации через буферный накопитель 9 и формирователь 10 управляющих сигналов поступают на излучательный блок 1, например, в виде электрических сигналов. Блок 1 преобразует электрические сигналы в оптические, например, таким образом, чтобы каждому n-у ассоциативному признаку соответствовала n-я строка оптических сигналов, отображающая на

выходе блока 1 все р-е(р 1, 2.3s, где s

- число разрядов в признаке) разряды п-го признака на одной и той же длине волны Лр , отличающейся от длин волн, на которой отображаются остальные (п-1) признаки. Причем эти оптические сигналы отображают ассоциативные признаки, например, или в прямом парафазном коде, или 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 двойной знак во временном парафазном коде).

По команде генератора 8 из канала 7

ввода-вывода k (к 1, 2, 3г, где г - число

строк в многоканальном световодном модуляторе 4) признаков опроса через накопитель 11 и формирователь 12 поступают на модулятор 4, например, или в обратном парафазном коде, или в обратном коде Манче- стера. При этом каждый k-й признак опроса занимает, например, соответствующую к-ю строку модулятора 4.

Ниже будет дано описание работы коррелятора в случае использования для представления признаков кода Манчестера.

Световые пучки, отображающие одноименные р-е( р- 1, 2,3s, где s-число

разрядов в признаке) разряды всех п ассоциативных признаков, объединяются соответствующим мультиплексором 2 в единый n-цветный пучок, который демультиплексором 3 размножается на k пучков. Эти пучки направляются на все ячейки многоканального модулятора 4, отображающие р-е разряды всех k признаков опроса.

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

Многоцветные световые пучки, соответствующие всем р разрядам каждого к-го признака опроса поступают на соответствующие р-е n-цветные фотоприемники k-й строки блока 5, которые раздельно регист- рируют каждую спектральную компоненту каждого разряда произведения п ассоциативных признаков на k-й признак опроса. На выходах каждого n-цветного фотоприемника появляется п электрических сигналов, каждый из которых соответствует n-у ассоциативному признаку.

По команде генератора 8 формирователь 13 подает напряжение на блок 5. Координаты k и п фотоприемной строки элементов блока 5, в которой на всех р элементах отсутствуют оптические сигналы с длиной волны Ал. определяют соответственно k-й признак опроса и n-й ассоциатив- ный признак, по которым произошло совпадение. По команде генератора 8 код адреса k-й строки фотоприемных элементов и n-го ее выхода с блока 5 через накопитель 14 передается в канал 7 ввода-вывода. Таким образом производится определение ад- реса ассоциативного признака в странице ассоциативных признаков и адреса признака опроса в странице признаков опроса, по которым произошло совпадение.

Формула изобретения Многоканальный ассоциативный оптический коррелятор 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 излучательно- го, блока и фотоприемного блока, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности коррелятора, в него введены группа демультиплексоров, группа мультиплексоров, многоканальный световодный модулятор, фотоприемный блок выполнен в виде матрицы многоцветных фотоприемников, причем выходы каждой группы дифференциальных спектральных излучателей многоканального спектрального излучательного блока оптически связаны с соответствующей группой входов соответствующего мультиплексора группы световодных мультиплексоров, каждый выход которых оптически связан с входом соответствующего демуль- типлексора группы световодных демультиплексоров, выходы которых оптически связаны с соответствующими входами многоканального световодного модулятора, каждый выход которого оптически связан соответствующим многоцветным фотоприемником, третий выход блока управления подключен к управляющему входу многоканального световодного модулятора, выход матрицы многоцветных фотоприемников подключен к входу блока управления, четвертый выход которого является адресным выходом коррелятора.

К1 К4 5 0mS

Изобретение относится к вычислительной технике. Многоканальный ассоциативный оптический коррелятор решает задачу ассоциативного поиска информации по многим признакам опроса оптическими методами в запоминающих устройствах различных типов. Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности коррелятора. Коррелятор содержит многоканальный спектральный излучательный блок 1 для ввода информации в коррелятор в виде световых пучков с различными длинами волн, группу световодных мультиплексоров 2 для объединения световых пучков с различными длинами волн в единые многоцветные пучки, группу световодных демультиплексоров 3 для размножения многоцветного светового пучка, многоканальный световодный модулятор 4 для отображения признаков опроса, многоцветный фотоприемный блок 5 для определения совпадения признаков и блок 6 управления. 1 ил.

г

(Риг. 2