Голографическое запоминающее устройство Советский патент 1991 года по МПК G11C11/42 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано Б оптических вычислительных устройствах. Известны голографические запоминающие устройства, содержащие блок адресации и синхронизации, матрицы лазерных диодов, линз, призм, голограмм, фотоприемников, контрольный фо топриемник, усш-штели и эмиттерный повторитель. Недостатком известных устройств яв ляется низкая информационная емкость и достоверность считываемой информации. -Наиболее близким к настоящему изобретению по технической сущности является устройство, которое состоит из блока адресации и синхронизации, источника излучения, линзового и приз менного растров, накопителя информации, двух линз, матрицы фотоприемников, контрольного фотоприемника, усилителя, блока усилителей считывания, генератора пилообразного напряжения, компаратора, триггера, блоков формирования ОТ1ОРНЫХ сигнал.ов и дифференциальных усилителей. Недостатком данного устройства является недостаточное быстродействие Этовызвано тем, что время считывания одного слова в устройстве, определяющее максимальную частоту выборки, включает время задержки строба Так как формирование логического сигнала и компенсация разброса параметров фотоприемников йроисходит в блоке дифференциальных усилителей после стробирования, то время задержки стро ба определяется наибольшей длительностью коммутационных помех в матрице фотоприемников, Цель изобретения - повышение быстродействия голографического запоминаю щего устройства.. Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее блок адресации и синхронизации, матрицу ла зерных диодов, входы которой соединен с соответствующими выходами блока ад;ресации и синхронизации, матрицу коллиматордв, оптически связанную с матрицей лазерных диодов, матрицу отклоняющих призм, оптически связанную с матрицей коллиматоров, матрицу голо грамм, оптически связанную с матрицей отклоняющих призм, фокусирующие элементы, оптически связанные с мат рицей голограмм, контрольный фотоприемник, оптически связанный с первым фокусирующим элементом, матрицу фотоприемников, оптически связанную со вторым фокусирующим элементом. 4 усилитель контрольного сигнала, вход которого соединен с выходом контрольного фотоприемника, блок усилителей считывания, входы которого соединены с соответствующими выходами матрицы фотоприемников,блок формирования опорных сигналов, вход которого соединен с первым выходом блока адресации и синхронизации и входом матрицы фотоприемников, компаратор, первый вход которого соединен с выходом усилителя контрольного сигнала, генератор пилообразного напряжения, выход которого соединен со вторым входом компаратора, триггер, первый вход которого соединен с выходом компаратора, второй - со вторым выходом блока адресации и синхронизации, первый выход с первым входом генератора пилообразного напряжения и входом блока адресации и синхронизации, второй - со вторымвходом генератора пилообразного напряжения, и шину стробирования, введены управляемый блок сложения и стробирования и блок дифференцирования, причем первые выходы блока формирования опорных сигналов подключены к соответствующим входам блока дифференцирования, выходы которого подключены к соответствующим входам управляемого блока сложения и стробирования, соответствующим вторын выходам блока формирования опорных сигналов и соответствующим выходам блока усилителей считывания, а управляющий вход управляемого блока сложения и стробирования подключен к шине стробирования, На чертеже изображена блок-схема голографического запоминающего устройства. Устройство содержит блок I адресации и синхронизации, матрицу 2 лазерных диодов, матрицу 3 коллиматоров матрицу 4 отклоняющих призм, матрицу 5 голограмм, фокусирующие элемен- ты 6, матрицу 7 фотоприемников, контрольный фотоприемник 8, блок 9 усилителей считывания, усилитель 10 контрольного сигнала, управляемый блок 1 1 сложения и стробирования, блок 12 дифференцирования, блок 13 формирования опорных сигналов 3 генератор 1А пи лообразного напряжения, триггер 15, компаратор 16. Блок дифференцирования может быть выполнен в виде набора дифференцирующих цепей, соединяющих входь; и выходы блока и предназначенных для компенсации коммутационных помех фотоприемников. Управляемый блок сложения и стробирования может быть выполнен из етробйруемьк вентилей 17 в количестве, определяемом разрядностью выход ного слова с матрицы фотопрйемников. Сложение сигналов осуществляется на входных сопротивлениях 18 стробируемых вентилей, выбранных в соответствии со средними величинами выходных сигналов блока усилителей считывания; на чертеже показана шина 19 стр бирования. Устройство работает следующим образом. Блок 1 адресации и синхронизации возбуждает диод в матрице 2 лазерных диодов, Излучение выбранного диода коллимируется соответствующим коллиматором, отклоняется одной из призм и попадает навыбранную голограмму. Вссстановлейное изображе 1ие с помощью фокусирующих элементов 6 проецируется на матрицу 7 фотоприемников .(действительное) и на контроль ный фотоприемник 8 (мнимое). Выходное напряжение контрольного фотоприемника усиливается и поступает на вход компаратора 16. Одновременно с возбуждением источника излучения так товым импульсом из блока 1 адресации и синхронизации устанавливается в состояние I триггер 15, с единичного выхода которого запускается генератор 14 пилообразного напряжения, Пилообразное напряжение подается на второй вход компаратора 16, который в момент -равенства входных напряжений формирует сигнал, устанавливающий триггер в состояние О. Б этот момент времени генератор 14 пилообразного напряжения возвращается в исходное состояние и отключается выбранный лазерный диод. Э1им заканчивается время накопления, и из блока 1 адресации и синхронизации подается сигнал на выборку К-го слова из матрицы 7 фотоприемников. Этот же сигнал используется для выборки иа блока 13 формирования опорных сигналов К-го набора опорных сигналов с полярностью, противоположной полярности коммутационных помех фотоприемников. После дифференцирования опорные сигналы суммируются по амплитуде на входных сопротивлениях 18 блока 11 сложения и стробирования с выходными напряжениями блока формирования опорных сигналов и фотоприемников, усиленными по амплитуде. Суммарное напряжение в момент стробирования определяет значение логического сигнала. Введение в устройство блока дифференцирования и управляемого блока сложения и стробирования дает возможность не только компенсировать разброс коммутационных помех, но и вообще убрать коммутационные помехи с входов стробирующих вентилей в блоке сложения и стробирования. Испытания показали, что для фотодйодной матрицы емкостью 1024 бит время задержки строба может быть сокращено со значения 600-500 НС до 100-50 не, т.е. значительно сокращается длительность импульса опроса матрицы фотоприеьшиков, а частота выборки слов увеличивается в 2-3 раза. Таким образрм, изобретение позволяет повысить быстродействие голографического запоминающего устройства.

Г

aipti

ГОЛОГРАФтШСКОЕ ЗАПОМИЕШЩЕЕУСТРОЙСТВО, содержащее блок адресации и синхронизации,- матрицу лазерных диодов, входы которой соединены с соответствующими выходами бдока адресации и синхронизации, матрицу коллиматоров, оптически связанную с матрицей лазерных диодов, матрицу отклоняющих призм, оптически св.язанную с матрпдей коллиматоров, матрицу голограмм, , оптически связанную с матрицей отклоняющих призм, фокусирующие элементы, оптически связанные с матрицей голограмм,контрольный фотоприемник, оптически связанный с первым фокусирующим элементом, матрицу фотоприемников, оптически связанную со вторым фокусирующим элементом, усилитель контрольного сигнала, вход кото-рого соединен с выходом контрольного фотоприемника, блок усилителей считывания, входы которого соединены с соответствующими выходами матрицы фотоприемников, блок формирования опорных сигналов, вход которого соединен с первым выходом блока адресации и синхронизапии и входам матрицы фотоприемников, компаратор, первый вход которого соединен с выходом усилителя контрольного сигнала, генера ор пилообразного напряжения, выход которого соединен со вторым входом компаратора триггер, первый вход которого соединен с выходом компаратора, второй со вторым выходом блока адресации и синхронизации, первый выход - с первым входом генератора пилообразного напряжения и входом блока адресации & и синхронизации, второй - со вторым входом генератора пилообразного напряжения, и шину стробирования, о т ,личающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены управляемый блок сложения и стробирования и блок дифференцирования, причем первые выходы блока формирования опорных сиг00 налов подключены к соответствующим входам блока дифференцирования, выхо00 ды которого подключены к соответст.4 вующим входам управляемо го блока сложения и стробирования, соответствующим вторым выходам блока формирования опорных сигналов и соответствующим выходам блока усилителей считывания, а управляющий вход управляемого блока сложения и стробирования подключен к щине стробирования.