Оптический время-импульсный вычислитель Советский патент 1977 года по МПК G06G9/00 

Вычислитель содержит источник 1 импульсной входной оитической информации, разделитель 2 светового пучка, блок 3 оптической задержки, амплитудный модулятор 4 света, фотоэлектрический преобразователь 5, многоканальный управляющий формирователь 6, источники 7 входной информации и выходной согласующий преобразователь 8. Вычислитель работает следующим образом. Импульсный световой лучок от источника импульсной оптической информации, состоящий из импульсов света с длительностью TS и периодами TS, поступает на разделитель 2 светового пучка и делится на две части. Вследствие трехмерности оптического излучения и отсутствия взаимного влияния света каждую точку поперечного сечения пучка света можно рассматривать в качестве независимого канала передачи информации. При этом среднее количество световой энергии, поступающей на разделитель светового пучка 2 в единицу времени по каждому независимому каналу импульса света, равно WBX. ср (Хг, Уг, t). Одна часть разделенного светового пучка проходит далее через блок 3 оптической задержки, где задерживается на постоянное время 0, и через амплитудный модулятор света 4. Другая часть разделенного светового пучка поступает на оптический вход фотоэлектрического преобразователя 5, на электрическом выходе которого возникают электрические импульсы. Эти импульсы через управляющие входы запускают многоканальный управляющий формирователь 6, на выходах которого возникают электрические импульсы с амплитудой всегда постоянной величины, обеспечивающей максимальное пропускание света через амплитудный модулятор 4 света. Длительности данных электрических импульсов, поступающих с выходов многоканального управляющего формирователя 6 на управляющие входы амплитудного модулятора света 4, отвечают неравенству и зависят от величины сигнала (х, у, t), приходящего с выходов соответствующих источников входной информации и поступающего на сигнальные входы многоканального управляющего формирователя 6 где ф,- - функция изменения длительности выходного импульса т: многоканального управляющего формирователя 6 от воздействия сигнала (х, у, t) на его t-й сигнальный вход, причем в отсутствие сигнала на t-м сигнальном входе длительность , через амплитудный модулятор света 4 свет по t-му каналу не пропускается. Время задержки о в блоке 3 оптической задержки компенсирует все задержки времени, происходящие от момента прихода импульса света на разделитель светового пучка 2 до момента воздействия электрических импульсов т:ф( на управляющие входы амплитудного модулятора света 4. В результате на каждый канал амплптудкого модулятора света 4 одновременно с поступлением на его оптические входы импульса света с выхода блока 3 оптической задержки воздействуют электрические импульсы с выходов многоканального управляющего формирователя, имеющие длительности Тф пропорциональные величине сигнала ф(л:г, Уг, t) на сигнальных входах формирователя 6. Таким образом, с выходов амплитудного модулятора света 4 на выходной согласующий преобразователь 8 поступает импульсный световой пучок, каждый из импульсов которого содержит число независимых каналов, равное числу каналов в амплитудном модуляторе света, и длительность Атг импульса Б каждом канале , среднее количество световой энергии Wsbix. ср (Xi, Уг, t), излучаемой с выхода амплитудного модулятора света 4 по каждому каналу, .ср (х, У1, t} .ср (л:/, г/г, ) X (Xi,yi,i)l, где 7 - постоянный коэффициент, учитывающий потери света на разделителе 2 светового пучка, в блоке оптической задержки 3 и амплитудном модуляторе света 4. В зависимости от вида функций fi оптический вычислитель способен выполнять различные математические операции между входным импульсным многоканальным световым пучком с нроизвольной меняющейся длительностью импульсов и как импульсными, так и непрерывными входными сигналами любой физической природы, поступающими на сигнальные входы многоканального управляющего формирователя 6, чем существенно расщиряет класс рещаемых задач оптических вычислителей. Отсутствие записи входных сигналов на носитель информации нозволяет работать в реальном масщтабе времени и существенно повысить надежность устройства и точность вычислений благодаря исключению фазовых и временных искажений. Формула изобретения Оптический время-импульсный вычислитель, содержащий амплитудный модулятор света, входы которого через блок оптической адержки связаны с выходами источника имульсной входной оптической информации, а ыходы которого связаны с выходным соглаующим преобразователем, отличающийя тем, что, с целью расщирения класса реаемых задач и повыщения точности работы ычислителя путем исключения фазовых и ременных искажений, в него введены разделитель светового пучка, фотоэлектрическнй преобразователь и многоканальный управляющий формирователь, выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами амплитудного модулятора света, сигнальные входы связаны с выходами соответствующих источников входной информации, а управляющие входы подключены к выходам фотоэлектрического преобразователя, входы которого оптически связаны с разделителем светового пучка, установленным между источником импульсной входной оптичеОКОЙ информации и блоком оптической задержки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1 Авторское свидетельство СССР № 160907, кл. G 06G 7/16, 1962. 2.Катыс Г. П. Оптико-электронная обработка информации. М., «Машиностроение, 1973, с. 249-250. 3.Смолов В. Б. Аналоговые вычислительные мащины. М., «Высщая щкола, 1972, с. 320-326, рис. 7-13 (прототип).