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

(54) ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в автоматике и вычислительной технике при построении однородных логических и запоминающих устройств для параллельной обработки информации. Известны электрооптические логические элементы, содержащие электрооптические модуляторы света и фотоэлектрические элемеиты 1 , Недостатком этих элементов является то, что их работой иельзя управлять с помощью светового луча. Ближайщим техническим решением к пред ложенному является электрооптический логический элемент, содержащий модуляторы света и фотоэлектрические преобразователи 2 . Недостатком этого элемента является ограниченность его фунихиональных возможностей. Цель Изобретения - увеличение логической гибкости элемента, т.е. создание функ-, ционально полного элект|зооптйческ.ого элемента, обладаюшегО свойствами логических квантователей. Поставленная цель достигается теь, п го в tlpeдлoжeннo i электрооптпческом логиЧРс ком элементе к электродам первого модупятора света подключены электроды .-)й. группы фотоэлектрнчоскпх irpoouijariOiw..-ii и ко1щенсатор, а оптический выход пе-рього модулятора света подключен к сптичоским входам группы модуляторов света, подключенных своими оптическими виходомн к оптическим входам второй группы (ютоэпектрических преобразователей. Это увеличя 1ает логическ по возможность элемепта, так как позволяет соедшшть элементЕн при nocTj eНИИ цифровых устройств как с ПОМ(ЛЦЬЮ ОПтических каналов связи (диэлектрика), так и с помощью проводников. Иеобкодшчюсть использования проводников диктуется тем, что межэлементные соединения при построении оптических цифровых мащин невозможно выполнить только с помощыо оптических каналов связи, так как при высокой плотности компоновки (приблизительно 1О см ) элементов максимальная длина оптического канала связи одного порядка с линейным. (азмером модулятора света. На чертеже показана структурная схема предложенного лся ического элемента. Логический элемент содержит модуляторы свете 1-5 с электродами 6-9, фото электрические преобразоватшти 10-13 световых сигналов в электрические с выходами 14-17, с которых снимаются лотичес кие сигналы; входные фотоэлектрические преобразователи 18, 19 с электродами 20 21, электроды 22, 23 модулятора света 1 оптические входы 24, 25, 26, конденсатор 27, выпогшяющий функции запоминающего элемента. Суть работы элемента заключается в управлении интенсивностью света, пропускаемого модулятором 1, с помощью электрического поля, величина которого определяется интенсивностью световых потоков, поступающих на входные фотоэлектрические преобразователи 18, 19. Предположим, электрод 21подсоединен к эпектроду 22,1 а модулятор 1 пропускает световой поток только при наличии определенного напряжения на конденсаторе 27 Работа элемента складывается из нескольких тактов. Первый такт - заряд конденсатора 27, Заряд конденсатора может быть осуществлен, например, через фотрэлентрйческий , преобразователь 18 путем подключения источника питания к электродам 20, 23, Второй такт - подача логических сигналов на входы 26. Третий Такт - подача .считывающего све тового импульса на вход 24. Если хотя бы един из логических сигналов во втором такте имеет значение (на преобразователь 19 воздействовал свет вой поток высокой интенсивности), то конденсатор 27 под действием этого сигнала разряжается, и на выходе модулятора 1 св ТОВОЙ поток будет низкой интенсивности. Е ли каждый из сигналов во втором такте им ет значение Oj то при подаче считывающего светового потока на вход 24 на выхо модулятора 1 световой поток будет высок интенсивности. Управление прохождением того потока через модуляторы 2-5 осущестляется по входным элект юдам 6-9, Из сказанного следует, что элемент выолняет следующую логическую функцию: Z; (t l)(xJt)Vx,(t) V.. .Vx(t))Ayt(t 4 1) х и г «. / ii де KI -сигналы на входах 26, У| - сигналы на электродах 6-9, 2j - сигналы на выходах 14-17 фотоэлектрических преобразователей 10-13. Если электрод 20 соединить с электроом 23, а к электродам 21, 22 подключить источник питания, то на выходах 14-17 реаизуется функция Z(t H)(x,(t)Vx2(t)V.. .VXn(t|)Ay(t П) . Предложенный элемент представляет собой, по существу, разряд двумерного регистра сдвига, позволяющего осуществлять сдвиг изображения в трубемом направлении. Выбор направления сдвига информации производится о входным электр :)аам 6«&. Форму ла; . и э. О б р в т е я и я Электрооптический логический элемент, содержащий модуляторы света и фотоэлектрические преобразователи, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью увеличения логической гибкости, в нем к электродам первого модулятора света подключены электроды первой группы фотоэлектрических преобразователей и конденсатор, а оптический выход первого модулятора света подключен к оптическим входам группы модуляторов света, подключенных своими оптическими выходами к оптическим входам второй группы фотоэлектрических преобразователей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1, Certnati test opt-Jca corMpyt-md c)ev-fce Mevvscie t (si -- «-... 1962, Y 16, № 311, p. 243-244. 2.BewciEt tJ i von Pechenvorcufi n m:t Lichte scH wind kert ,Aviort v&teyu 1962, 13 d 7, NO 12,5 36

llt

25

19

t9

i6

21 tt 23

.Л

89ff

i л:

-e