Оптический страничный преобразователь

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в оптоэлектронных запоминающих устройствах большой емкости для вычисления свертки страниц информации. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей оптического страничного преобразователя за счет выполнения операции свертки в цифровой форме. Оптический страничный преобразователь содержит оптически связанные Фурье-преобразователи 1 и 2, блоки 3, 4 оптической связи, оптический цифровой умножитель 5, блок 6 оптической связи, оптический обратный Фурье-преобразователь 7, оптический регистр 8 и блок 9 синхронизации. Данный оптический страничный преобразователь решает задачу выполнения операции светки в оптической цифровой форме, чем расширяет функциональные возможности прототипа. 1 ил.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в оптоэлектронных запоминающих устройствах большой емкости для вычисления свертки двух страниц информации. Цель изобретения расширение функциональных возможностей преобразователя путем выполнения операции светки в цифровой форме. На чертеже представлена блок-схема оптического страничного преобразователя для оптоэлектронного запоминающего устройства. Оптический страничный преобразователь работает, например, совместно с оптоэлектронным запоминающим устройством со страничной структурой, информация на выходе которого представлена в парафазном коде. Оптический страничный преобразователь содержит оптические Фурье-преобразователи 1, 2, блоки 3, 4 оптической связи, оптический цифровой умножитель 5, блок 6 оптической связи, оптический обратный Фурье-преобразователь 7, оптический регистр 8, блок 9 синхронизации. Оптические Фурье-преобразователи 1, 2 предназначены для выполнения преобразования Фурье от страниц информации, поступающих на них с оптоэлектронных запоминающих устройств. Преобразователи 1, 2 могут быть выполнены, как в устройстве прототипе. Блоки 3, 4 оптической связи предназначены для передачи изображений страниц информации с Фурье-преобразователей 1, 2 на входы умножителя 5. Блоки 3, 4 могут состоять, например, из последовательно расположенных жгута волоконных световодов, линзового растра, в задней фокальной плоскости которого расположен коллективный объектив, и двух объективов, имеющих общую главную плоскость, расположенную в задней фокальной плоскости коллективного объектива. Оптический цифровой умножитель 5 предназначен для перемножения страниц Фурье-образов в цифровой форме. Блок 6 оптической связи предназначен для передачи изображения страницы информации с умножителя 5 на вход обратного Фурье-преобразователя 7, может быть, выполнен, например, аналогично блоку 3. Оптический обратный Фурье-преобразователь 7 предназначен для выполнения обратного Фурье-преобразования от страницы информации, поступающей на него с умножителя 5, может быть выполнен аналогично прототипу. Оптический регистр 8 предназначен для кратковременного хранения результата. Регистр 8 может состоять, например, из поляризационного светообъединительного куба, первый вход которого является входом регистра 8, а второй вход куба через первый объектив связан с оптическим выходом лазера. На выходе куба последовательно установлены второй объектив и оптически управляемый транспарант, выход которого является выходом регистра 8. Информация на транспаранте может отображаться, например, с кратковременным запоминанием. Транспарант может быть выполнен, например, на основе жидких кристаллов или ПРОМ-структуры. Блок 9 синхронизации обеспечивает работу оптического страничного преобразователя и может состоять, например, из генератора синхроимпульсов и формирователей управляющих сигналов. Операция свертки двух функций f(x) и S(х) может быть выполнена через операции умножения и преобразования Фурье на основе теоремы Бореля о свертке: F[f(x)]F[S(x)] F[f(x)˙S(x)] (1) где F[f(x)] Фурье-образ функции ϕ (х). Из выражения (1) следует, что для выполнения операции свертки g(x) f(x) * S(x) требуется выполнить преобразование Фурье над функциями f(x) и S(х), перемножить полученные Фурье-образы F(ω) и S(ω) и осуществить обратное преобразование Фурье над полученным произведением G(ω). Оптический страничный преобразователь для оптоэлектронного запоминающего устройства работает следующим образом. По команде генератора синхроимпульсов блока 9 его формирователи управляющих сигналов, например, подают напряжения на все управляемые блоки оптического страничного преобразователя. Световые пучки, несущие первую страницу операндов, с первого оптоэлектронного запоминающего устройства поступают на вход Фурье-преобразователя 1, который осуществляет Фурье-преобразование от первой страницы операндов. Световые пучки, несущие вторую страницу операндов, с второго оптоэлектронного запоминающего устройства поступают на Фурье-преобразователь 2, который осуществляет Фурье-преобразование от второй страницы операндов. С Фурье-преобразователей 1 и 2 световые пучки, отображающие Фурье-преобразование соответствующих страниц операндов, через блоки 3 и 4 оптической связи поступают на соответствующие входы оптического цифрового умножителя 5, который осуществляет перемножение Фурье-образов страниц операндов согласно формуле (1). С умножителя 5 световые пучки, отображающие Фурье-образ свертки страниц операндов, через блок 6 оптической связи поступают на оптический обратный Фурье-преобразователь 7, на выходе которого световые пучки отображают страницу сверток входных страниц операндов. Выходная страница сверток может кратковременно храниться в регистре 8 и по сигналу блока 9 поступать на выход оптического страничного преобразователя.

Формула изобретения

ОПТИЧЕСКИЙ СТРАНИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий первый и второй оптические Фурье-преобразователи, входы которых являются соответственно первым и вторым информационными входами оптического страничного преобразователя, блок синхронизации, первый и второй выходы которого подключены соответственно к управляющим входам первого и второго оптических Фурье-преобразователей, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем выполнения операции свертки в цифровой форме, в него введены блоки оптической связи с первого по третий, оптический цифровой умножитель, оптический обратный Фурье-преобразователь и оптический регистр, причем выходы первого и второго оптических Фурье-преобразователей связаны с входами соответственно первого и второго блоков оптической связи, выходы которых связаны соответственно с первым и вторым входами оптического цифрового умножителя, выход которого связан через третий блок оптической связи с входом оптического обратного Фурье-преобразователя, выход которого связан с входом оптического регистра, выход которого является информационным оптическим выходом оптического цифрового преобразователя, выходы блока синхронизации с третьего по пятый подключены к входам соответственно оптического страничного умножителя, оптического обратного Фурье-преобразователя и оптического регистра.

РИСУНКИ

Рисунок 1