Электрооптический логический элемент Советский патент 1977 года по МПК G02F3/00 

1

Изобретение относится к области радиоэлектроники и предназначено для построения устройств автоматики и вычислительной техники. Основной областью применения элемента является построение на его основе однородных логических и запоминающих устройств для параллельной обработки ииформации.

Известны логические схемы на основе модуляторов света, в которых осупдествляется последовательная двухкратная модуляция 1.

Ближайшим технически.м решением является электрооптический логический элемент, содержаш,ий последовательно включенные модуляторы света и фотоэлектрический преобразователь, с помощью которого осуществляется преобразование выходного светового сигнала модулятора в электрический сигнал

2.

Недостатком известных электрооптнческих элементов является невозможность управления световым лучом с помощью также светового луча. Это снижает логические возможности элемента и ограничивает область его примеиения.

Целью изобретения является создание электрооптнческого логического эле.мента, позволяющего осундествлять управление интенсивностью светового потока как с помощью электрических сигналов, так и световым лучом.

Поставленная цель достигается тем, что к электрическому входу одного из модуляторов света подключены фотоэлектрический преобразователь и конденсатор.

На чертеже представлен пример исполнения элемента.

Он содержит два последовательно включенных модулятора света 1, 2 и фотоэлектрический преобразователь 3, подключенный к управляющему входу одного из модуляторов света, к которому также подключен и нагрузочный конденсатор; 4-5 - электрнческие входы 4)отоэлектрнческого элемента и модулятора света 2; 6-считывающий световой поток, с номощью которого осуществляется считывание состояния логического элемента; 7- входной световой поток, с помощью которого осуществляется подача логических цере.мениых в элемент; 8-выходной световой поток.

Элемент работает сле.ующим образом.

Пусть при отсутствии напряжения на модуляторе световой поток на его выходе н.меет низкую интенсивность.

Такт 1. Заряд емкости С нодачи имнульса наиряжеиия на полюс 4 (после заряда е.мкости полюс 4 нужно заземлить).

3

Такт 2. Подача лошчсим их сигналов ль л2, ..., л:„ (световых потоков) на оптический вход 7 фотоэлектрнчсското элсмспта.

Такт 3. Подача па,пря кег1;1я на полюс 5 и счптывающего светового потока на оптпческпй вход модулятора света I.

Высокнн уровень светового 1К11Ч)ка на выходе модулятора света 2 будег пмет1 место только в том случае, когда каждый логическнх сигналов, подаваемых на 01ггнческпй вход 7 во втором такте, имел ипзкнй уровень (световой поток отсутствовал). Если хотя бы одпн нз логических сигналов во втором такте нмеет значеине 1, то емкость С под действи-ем этого сигнала разрядится в световой поток па выходе модулятора света 1, а следовательно, п выходной световой поток 8 будет ипзкой нитейсивностн.

Таким образом, элемент реализует логическую функцию схемы ИЛИ-НЕ:

Z(t+ - (д:,(г)Ул,(ОУ . . . Vx({}M(t},

где х.-лп - логические неременные, ностуиающне на онтический вход 7,

у - сигнал на полюсе 5,

2 - выходная неременная, которая спимается с выхода модулятора света 2.

С -помощью сигнала, подаваемого па полЮС 5, осуществляется управление считыванием состояния логического элемента.

Отметим, что если ири подаче входных световых потоков (логических переменных) во втором такте осуществляется ие разряд, а заряд емкости (в первом такте емкость нужно р; зрядить), то элемент в этом режиме работы иредставляет собой схему ИЛИ.

Отметнм также, что всле. си.мметричностн модулятора света э.лемеит сохраняет работоспособность и в том случае, если иаиравление светового потока 6 (8) изменить на противоположное. Ири этом считываюпип световой ноток подается на выход модулятора света 2, а выходной световой поток снимается с онтического входа модулятора света 1.

Следует также отметить, что предлагаемый элемент обладает свойством уснления и квантования сигнала, что иозволяет передавать двопчпый спгпал по сколь угодно длинной ценочке логических элемептов.

Формула изобретения

Электрооптнчеекий логический элемент, со держащий два последовательно включенных модулятора света и фотоэлектрический преобразователь, отличающийся тем, что, с целью обеспечения управления интенсивностью светового нотока световым лучом, в нем ко входу одного из модуляторов евета подключены фотоэлектрический иреобразователь и конденсатор.

Источники информации, принятые во внимание ири экспертизе:

1.Кравцов И. В. и др. «Элементы оитоэлектронпых информационных систем. М., 1970, с. 93-102.

2.German test optical computing device, new, Scientist, 1962, v. 16, № 311, p. 243.