ОПТИЧЕСКИЙ ЗАПОМИНАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ Советский патент 1972 года по МПК G11C13/04 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для вынолнення онеративного запоминания в оптических вычислительных устройствах и системах автоматики.

Известен оптический запоминающий элемент, содержащий замкнутый контур циркуляции света.

Предложенный элемент отличается тем, что он содержит в контуре циркуляции последовательно расположенные оптическую совмещающую систему, фильтр, прозрачный для линейно поляризованного света, циркулярный поляризатор и полупрозрачное зеркало, па входе элемента - оптическую совмещающую систему для ввода стирающего светового импульса и постоянного светового потока и фильтр, прозрачный для циркулярно поляризОВанного света, а на выходе - оптическую совмещающую систему для ввода считывающего светового импульса и фильтр, прозрачный для линейно поляризованного света.

Это позволяет повысить быстродействие элемента и уменьшить мощность управления. Схема предложенного устройства изображена на чертеже, где /, 2 - зеркала, 3 - полупрозрачное зеркало, 4 - оптическая совмещающая система, 5 - фильтр, прозрачный для линейно поляризованного света, 6 - циркулярный поляризатор, 7 - оптическая совмещающая система, 8 - фильтр, прозрачный для линейно поляризованного света, 9 - световой луч, служащий для ввода считывающего импульса, 10 - фильтр, прозрачный для циркулярно поляризованного света, // - оптическая совмещающая система, 12 - постоянный световой поток, 13 - световой луч,служащий для ввода стирающего импульса, 14 - световой луч, служащий для ввода запоминаемого импульса.

Устройство работает следующим образом.

В совмещающую систему // лучом вводится постоянный поток 12 циркулярно поляризованного света (в дальнейшем будем считать что поток 12 обладает левоциркулярной поляризацией). Пройдя систему П и фильтр 10, поток 12 поступает в систему 4 и, пройдя ее, задерживается фильтром 5, не пропускающим циркулярно поляризованный свет. Импульс, подлежащий запоминанию, подается циркулярно поляризованным световым лучом 14 с поляризацией, противоположной направлению поляризации луча 12 (в данном случае луч 14 обладает правоциркулярной поляризацией). Отражаясь от зеркал I и 2, луч 14 поступает в систему 4, в которой встречается с потоком 12 (возможные изменения поляризации при отражении от зеркал / и 2 не учитываются, поскольку они могут быть учтены при формировании поляризации луча 14.

В системе 4 встречаются два .пуча, имеющие различно ориентированные круговые поляризации (правую и левую). В результате из взаимодействия образуется свет с линейной формой поляризации. При этом интенсивность образовавшегося линейно поляризованного света равна удвоенной интенсивности сводимых пучков, если их интенсивности равны. Если же интенсивности сводимых пучков не равны, то линейно поляризованный поток имеет интенсивность, вдвое большую по сравнению с меньшей из сводимых «нтенсивностей. В дальнейшем предполагается, что интенсивность потока 12 больше интенсивности луча 14, поэтому линейно поляризованный луч, образующийся в системе 4, имеет интенсивность, вдвое большую интенсивности луча 14.

Линейно поляризованный свет «з системы 4 проходит фильтр 5, прозрачпый для линейно поляризованного света, и поступает в поляризатор 6. В поляризаторе 6 линейно поляризованный свет преобразуется в правоциркулярно поляризованный. В качестве поляризатора 6 в простейшем случае может быть использована линейная фазовая 90°-ная пластинка. Полученный пучок поступает на полупрозрачное зеркало 3, на котором разделяется. Прошедшая часть света поступает в систему 7, и, пройдя ее, задерживается фильтром 8, не пропускающим свет, поляризованный по кругу. Отраженная часть попадает в замкнутый контур из элементов 1, 2, 4, 5, 6 v( 3, Q котором устанавливается циркуляция света.

Если коэффициенты отражения зеркала 3 и общпй коэ;ффициеит поглощения энергаи в замкнутом контуре и элементе 6 удовлетворяют соотношению й-т) 0,5 (где k - коэффициент отражения зеркала 3), г. е. при каждом обращении света по контуру 1, 2, 4, 5, 6 и 3 потери энергии не превышают 50%, то описанный механизм ввода энергии с помощью потока 12 полностью компенсирует потери энергии, и циркуляция света по замкнутому контуру не затухает. При установившейся циркуляции света по замкнутому контуру устройство запоминает введенный световой импульс. Время обращения света по контуру целесообразно подобрать равным длительиости импульса, подлежащего запоминанию.

Для неразрушающего считывания информации служат элементы 7, 8 и 9. Импульс считывания вводится световым лучом 9 левоциркулярно поляризованного света. Благодаря этому в системе 7 аналогично описанному выше механизму образуется пучок линейно поляризованного света удвоенной интенсивности, который проходит фильтр 8, прозрачный для линейно поляризованного света. Свет, поляризованный по кругу, фильтр 8 не пропускает, поэтому при отсутствии луча, проходящего через зеркало 3, информация не заноминается (через фильтр 8 свет луча 9 не проходит). Аналогично не проходит через фильтр 6 свет, проходящий через элемент 3 при отсутствии луча 9.

Стирание записанной информации можно осуществить прерыванием потока 12. В этом

случае потребность в элементах 10, 11 и 13 отпадает. При этом свет, циркулирующий по замкнутому контуру, не встретив в системе 4 левоциркулярно поляризованного света, поглощается .фильтром 5, не пропускающим

свет, поляризованный по кругу, и циркуляция обрывается.

Стирание информации можно также производить подачей специального светового импульса. Этот импульс подается в систему 11

лучом 13 правоциркулярно поляризованного света с интенсивностью, равной интенсивности луча 12. При этом в результате взаимодействия образуется линейно поляризованный свет. Образовавшийся луч поглощается фильтром 10, не пропускающим свет с линейной поляризацией. Б результате подача светового потока в систему 4 прекращается, что приводит к обрыву циркуляции по замкнутому контуру, из-за поглощения циркулярно поляризованпого света фильтром 5. По прекращении подачи импульса стирания луча 13 элемент вновь готов к приему информации.

Быстродействие описанного устройства ограничено только временем прохождения света

через систему, которое составляет величину порядка сек.

Предмет изобретения

Оптический запоминающий элемент, содержащий замкнутый контур циркуляции света с оптической системой ввода запоминаемого импульса света, отличающийся тем, что, с

целью повышения быстродействия и уменьшения мощности управления, он содержит в контуре последовательно расположенные оптическую совмещающую систему, фильтр, прозрачный для линейно поляризованного света,

циркулярный поляризатор и полупрозрачное зеркало, на входе элемента - оптическую совмещающую систему для ввода стирающего светового импульса и постоянного светового потока и фильтр, прозрачный для циркулярно поляризованного света, а на выходе- оптическую совмещающую, систему для ввода считывающего светового импульса и фильтр, прозрачный для линейно поляризованного света.