Оптоэлектронное запоминающее устройство Советский патент 1980 года по МПК G11C13/04 

(54) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам хранения информации оптическими средствами, и может быть использовано в качестве запоминающего устройства большой емкости.

Известны устройства хранения информации, основанные на оптических принципах, содержащие источник излучения, отклоняющую систему, объектив, светочувствительный носитель информации, фотоприемники и устройство управления 1.

Емкость хранения информации известных устройств определяется диаметром и светосилой объектива. Так, для достижения емкости 10 биттребуется светосильный объектив с диаметро.м порядка 1 м, что создает значительные трудности в реализации устройств такого типа. Увеличение емкости в таких устройствах но указанным причинам является практически невыполнимой задачей.

Известно оптическое запоминающее устройство, емкостью около 10 бит, содержащее источник излучения, блок отклонения луча, блок расщепления луча, фокусирующий объектив, поликубический мультипликатор изображения, светочувствительные носители информации, фотоприе.мники и блок управления 2J.

Преи.муществом такого устройства является возможность увеличения объема хранения информации за счет размножения 5 исходной световой картины. При этом диаметр объектива может оставаться неизменным, однако должно увеличиваться фокусное расстояние этого объектива, что приводит к резкому уменьщению быстродействия по мере увеличения е.мкости и, в конечном

10 счете, к ухудщению эффективности использования запоминающего устройства в целом. Например, при увеличении приведенного фокуса объектива Р/Д от 3 до 6 емкость устройства увеличивается в 2 раза, плот. ность хранения информации уменьщается в 4 раза, время записи увеличивается в 2 раза.

Цель изобретения - увеличение информационной емкости и быстродействия устройства.

.го Поставленная цель достигается тем, что на каждом оптическом выходе первого поликубического управляемого мультипликатора изображения размещены проекционные объективы, за которыми расположены вторичные поликубические управляемые мультипликаторы изображения, на каждом оптическом выходе которого установлены светочувствительный носитель информации и фотонриемники, причем плоскость каждого светочувствительного носителя информации совмещена с плоскостью изображения фокальной плоскости проекцирующего объектива.

Кубы поликубических мультипликаторов изображения выполнены лоляризационночувствительными, а между кубами размещены электрооптические элементы, соединенные с блоком управления.

На чертеже изображена схема оптоэлектронного запоминающего устройства.

В состав устройства входят источник 1 излучения, например лазер, блок 2 отклонения оптического луча, например электрооптический дефлектор на 256 X 256 положений, блок 3 расщепления луча, расщепляющий проходящий пучок в угловой растр, например 16 X 16 пучков, выполненный, например, в виде фазовой голограммы 16 X 16 источников, объектив 4, фокусирующий пучки в своей фокальной плоскости, расположенный за объективом 4 поликубический управляемый мультипликатор изображения, состоящий из кубов 5, например стеклянных, диагональная плоскость которых представляет собой многослойную диэлектрическую пленку, на каждом оптическом выходе поликубического светоделителя расположен оптический модуль 11, состоящий из проекционного объектива 6 .с телескопически.м ходом лучей в пространве изображений, переносящего изображение из фокальной плоскости объектива 4 в плоскости светочувствительных носителей информации, вторичного поли«убического управляемого мультипликатора изображения, состоящего из кубов 7, на выходах которого размещены светочувствительные носители 8 информации, за которыми установлены фотонриемники 9, например матрицы фотодиодов, блок 10 управления, синхронизирующий работу узлов оптоэлектронного запоминающего устройства и обеспечивающий связь с внешними устройствами, между кубами поликубических мультипликаторов изображения могут быть размещены электрооптические элементы 12, изменяющие поляризацию проходящего излучения, например, пластины ДКДР с электродами от блока управления.

Устройство работает следующим образом.

Луч света источника 1 излучения проходит блок 2 отклонения, отклоняется в соответствии с адресом, заданным блоком 10 управления и попадает на расщепитель 3 лучей. Растр лучей, образованный расщепителем 3 лучей, фокусируется объективом 4 в своей фокальной плоскости, где возникает изображение в виде растра 16 X 16 световых пятен. Изображение размножается поликубическим мультипликатором изображения, состоящим из кубов 5, на выходах

которого возникает, например восемь одинаковых изображений. Проекционные объективы 6, установленные на каждом оптическом выходе поликубического мультипликатора, проецируют изображение на плоскости светочувствительных носителей 8 информации установленных по каждому выходу вторичного поликубического мультипликатора, состоящего из кубов 7.

В режиме считывания пучки, строящие изображение, проходят светочувствительа ный носитель 8 информации, которым модулируются в соответствии с записанной ранее информацией, попадают на фотоприемники 9, преобразуются в электрические сигналы и поступают в блок 10 управления. В режиме записи проецируемое изображение регистрируется и запоминается светочувствительным носителем 8 информации. Каждый светочувствительный носитель 8 информации состоит, например из 16 X 16 модулей на основе многослойной светочувствительной структуры фотоприемник-магнитооптическая среда, электрически соединенных с блоком 10 управления. На каждый модуль попадает один световой пучок из растра 16 X 16 пучков, строящих изображение, и регистрируется при наличии сигнала от устройства 10 управления. Перемещение пучка в пределах модуля производится блоком 2 отклонения луча в соответствии с сигналами от блока 10 управления.

Полная емкость хранения информации

0 определяется количеством размноженных изображений. Максимальное количество размножения ограничивается чувствительностью светочувствительного носителя информации, поскольку энергия излучения распределяется одинаково между всеми изображе ниями.

Поляризационно-чувствительные кубы 5 и 7 поликубических мультипликаторов и размещенные между ними электроонтические элементы 12, управляемые блоком 10

д управления, позволяют направить все излучение на любой выбранный светочувствительный носитель 8 информации, или на все носители одновременно. В первом случае быстродействие устройства может быть значительно увеличено. Плоскополяризованный

пучок света, проходящий электрооптический элемент 12, в зависимости от сигнала блока 10 управления, преобразуется в пучок с ортогональной поляризацией при полуволновом напряжении на элементе и попадает на куб 5 и 7 поликубического мультипликатора. Поляризационночувствительный куб пропускает луч с одной плоскостью поляризации и отражает под углом 90° луч с ортогональной поляризацией. Таким образом, сигналы блока 10 управления, поданные на

определенные электрооптические элементы 12, управляют выбором носителя информации, на который проходит все излучение. При четвертьволновом напряжении на электрооптических элементах 12, проходящие пучки плоскополяризованного света преобразуются в циркулярнополяризованные пучки, делятся кубами 5 и 7 мультипликаторов на равноинтенсивные пучки и одновременно попадают на все светочувствительные носители информации.

Введение проекционных объективов между основным и вторичными поликубическими мультипликаторами изображения увеличивает светосилу каждого оптического канала как минимум в 2 раза. Вследствие этого, по сравнению с известным устройством, плотность хранения, а следовательно и информационная емкость, увеличивается в 4 раза. Выполнение кубов поликубических мультипликаторов поляризационночувствительными и размещение между ними электрооптических элементов, соединенных с устройством управления, позволяет значительно увеличить быстродействие устройства, что дает значительный экономический эффект.

Формула изобретения

Оптоэлектронное запоминающее устройство, содержащее расположенные последовательно и оптически связанные источник излучения, блок отклонения оптического луча, блок расщепления луча, фокусирующий объектив и первый поликубический управляемый мультипликатор изображения, светочувствительные носители информации, оптически связанные с фотоприемниками, блок управления, причем выходы блока управления подключены к блоку отклонения оптического луча, электрооптическим элементам первого поликубического управляемого мультипликатора изображения, светочувствительным носителям информации и фотоприемникам, отличающееся тем, что, с

целью увеличения информационной емкости и быстродействия устройства, в него введены расположенные на каждом оптическом выходе первого поликубического управляемого мультипликатора изображения проекционные объективы и вторичные поликубические управляемые мультипликаторы изображения, каждый выход которых оптически связан со светочувствительным носителем информации, причем-электрооптические элементы вторичных поликубических управляемых мультипликаторов изображения, подключены к блоку управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Applied Onties, 1975, v. 14, № И , 2607.