Оптический т-нанотриггер


 


Владельцы патента RU 2451977:

Аллес Михаил Александрович (RU)
Соколов Сергей Викторович (RU)

Изобретение относится к средствам вычислительной техники и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации при разработке и создании оптических вычислительных машин и приемопередающих устройств. Техническим результатом является расширение возможностей устройства за счет выполнения логических функций Т-триггера при реализации последнего в наноразмерном исполнении. Результат достигается благодаря тому, что в оптический Т-нанотриггер, содержащий две пары телескопических нанотрубок, источник постоянного сигнала, введены входной оптический нановолноводный Y-разветвитель, пять оптических нановолноводных Y-разветвителей, три оптических нановолноводных Y-объединителя. 1 ил.

 

Изобретение относится к средствам вычислительной техники и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации при разработке и создании оптических вычислительных машин и приемопередающих устройств.

Известным оптическим триггером является оптический RS-триггер, состоящий из оптических волноводов и оптических бистабильных элементов [Патент №2020528, Россия, 1994. Оптический триггер / Соколов С.В.].

Недостатками данного устройства являются невозможность реализации логических функций Т-триггера, а также невозможность реализации устройства в наноразмерном исполнении.

Существенные признаки указанного аналога, общие с заявляемым устройством, - оптические волноводы.

Наиболее близким по техническому исполнению к заявленному устройству является оптический нанокомпаратор [Патент №2 357 275, РФ. Оптический нанокомпаратор / Соколов С.В., Каменский В.В., 2009 г., БИ №15], содержащий входные и выходные оптические нановолноводы, телескопические нанотрубки, источник постоянного сигнала.

Существенные признаки прототипа, общие с заявляемым устройством, телескопические нанотрубки, источник постоянного сигнала.

Недостатком прототипа является невозможность реализации логических функций Т-триггера.

Задачами изобретения являются создание оптического устройства, выполняющего логические функции Т-триггера как для когерентных, так и некогерентных входных оптических сигналов, а также реализация устройства в наноразмерном исполнении.

Техническим результатом является расширение возможностей устройства за счет выполнения логических функций Т-триггера при реализации последнего в наноразмерном исполнении.

Сущность изобретения состоит в том, что в оптический Т-нанотриггер, содержащий две пары телескопических нанотрубок, источник постоянного сигнала, введены входной оптический нановолноводный Y-разветвитель, пять оптических нановолноводных Y-разветвителей, три оптических нановолноводных Y-объединителя, информационным входом «Т» устройства является вход входного оптического нановолноводного Y-разветвителя, входом установки триггера в состояние логического «0» является второй вход первого оптического нановолноводного Y-объединителя, первый выход входного оптического нановолноводного Y-разветвителя оптически связан с первым входом второго оптического нановолноводного Y-объединителя, второй выход входного оптического нановолноводного Y-разветвителя оптически связан с первым входом первого оптического нановолноводного Y-объединителя, выход которого подключен к первому входу третьего оптического нановолноводного Y-объединителя, первая пара телескопических нанотрубок расположена между вторым выходом четвертого оптического нановолноводного Y-разветвителя и вторым выходом пятого оптического нановолноводного Y-разветвителя по оси распространения их выходных сигналов таким образом, что в крайнем верхнем положении внутренняя нанотрубка первой пары телескопических нанотрубок разрывает оптическую связь между первым выходом входного оптического нановолноводного Y-разветвителя и первым входом второго оптического нановолноводного Y-объединителя, при этом присутствует оптическая связь между вторым выходом входного оптического нановолноводного Y-разветвителя и первым входом первого оптического нановолноводного Y-объединителя, в крайнем нижнем положении внутренняя нанотрубка первой пары телескопических нанотрубок разрывает оптическую связь между вторым выходом входного оптического нановолноводного Y-разветвителя и первым входом первого оптического нановолноводного Y-объединителя, при этом присутствует оптическая связь между первым выходом входного оптического нановолноводного Y-разветвителя и первым входом второго оптического нановолноводного Y-объединителя, выход источника постоянного излучения подключен ко входу первого оптического нановолноводного Y-разветвителя, первый выход которого оптически связан со входом второго оптического нановолноводного Y-разветвителя, второй выход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя оптически связан со входом третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя, первый выход второго оптического нановолноводного Y-разветвителя подключен ко входу четвертого оптического нановолноводного Y-разветвителя, первый выход третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя подключен ко входу пятого оптического нановолноводного Y-разветвителя, первый выход четвертого оптического нановолноводного Y-разветвителя подключен ко второму входу второго оптического нановолноводного Y-объединителя, первый выход пятого оптического нановолноводного Y-разветвителя подключен ко второму входу третьего оптического нановолноводного Y-объединителя, вторая пара телескопических нанотрубок расположена между выходами второго и третьего оптических нановолноводных Y-объединителей по оси распространения их выходных сигналов таким образом, что в крайнем нижнем положении внутренняя нанотрубка второй пары телескопических нанотрубок разрывает оптическую связь между вторым выходом первого оптического нановолноводного Y-разветвителя и входом третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя, при этом присутствует оптическая связь между первым выходом первого оптического нановолноводного Y-разветвителя и входом второго оптического нановолноводного Y-разветвителя, в крайнем верхнем положении внутренняя нанотрубка второй пары телескопических нанотрубок разрывает оптическую связь между первым выходом первого оптического нановолноводного Y-разветвителя и входом второго оптического нановолноводного Y-разветвителя, при этом присутствует оптическая связь между вторым выходом первого оптического нановолноводного Y-разветвителя и входом третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя, второй выход второго оптического нановолноводного Y-разветвителя является единичным выходом устройства, а второй выход третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя является нулевым выходом устройства.

Заявленное устройство строится на основе оптических нановолноводов, варианты технического исполнения которых описаны в [Оптика наноструктур / Под редакцией А.В.Федорова: СПб. «Недра», 2005 г.; Krenn J.R., Dereux A., Weeber J.C., et al. Squeezing the optical near-field zone by plasmon coupling of metal nanoparticles. Physical Review Letters, 1999, 82, 12, 2590], и телескопических нанотрубок, под которыми понимается пара вложенных одна в другую нанотрубок [Multiwalled Carbon Nanotubes as Gigahertz Oscillators / Quanshui Zheng, Qing Jiang // Phvs. Rev. Lett. 88, 045503, 28 January, 2002].

Функциональная схема оптического Т-нанотриггера показана на фигуре 1.

Оптический Т-нанотриггер содержит:

- 1 - входной оптический нановолноводный Y-разветвитель;

- 211, 212, 221, 222 - две пары телескопических нанотрубок;

- 3 - источник постоянного излучения (ИИ) с интенсивностью 4×n усл(овных) ед(иниц);

- 41, 42, …, 45 - пять оптических нановолноводных Y-разветвителей;

- 51, 52, 53 - три оптических нановолноводных Y-объединителя.

Информационным входом «Т» устройства является вход входного оптического нановолноводного Y-разветвителя 1.

Входом «RESET» устройства - входом установки оптического Т-нанотриггера в состояние логического «0», является второй вход первого оптического нановолноводного Y-объединителя 51.

Первый выход входного оптического нановолноводного Y-разветвителя 1 оптически связан с первым входом второго оптического нановолноводного Y-объединителя 52. Второй выход входного оптического нановолноводного Y-разветвителя 1 оптически связан с первым входом первого оптического нановолноводного Y-объединителя 51, выход которого подключен к первому входу третьего оптического нановолноводного Y-объединителя 53.

Первая пара телескопических нанотрубок 211, 212 расположена между вторым выходом четвертого оптического нановолноводного Y-разветвителя 44 и вторым выходом пятого оптического нановолноводного Y-разветвителя 45 по оси распространения их выходных сигналов.

В исходном состоянии внутренние нанотрубки 211, 221 первой и второй пар телескопических нанотрубок 211, 212, 221, 222 соответсвенно находятся в среднем положении - втянуты вовнутрь внешних нанотрубок.

Под воздействием разности сил, обусловленных давлениями световых потоков (разность оптических мощностей 1-5 ватт создает разность сил 5-15 нН), внутренние нанотрубки 211, 221 первой и второй пар телескопических нанотрубок 211, 212, 221, 222 соответственно будут перемещаться в сторону оптического потока с меньшей интенсивностью (при этом необходимо иметь в виду, что минимально необходимая сила для перемещения нанотрубки составляет аттоньютоны [Multiwalled Carbon Nanotubes as Gigahertz Oscillators / Quanshui Zheng, Qing Jiang // Phys. Rev. Lett. 88, 045503, 28 January, 2002].

В крайнем верхнем положении внутренняя нанотрубка 211 первой пары телескопических нанотрубок 211, 212 разрывает оптическую связь между первым выходом входного оптического нановолноводного Y-разветвителя 1 и первым входом второго оптического нановолноводного Y-объединителя 52, при этом присутствует оптическая связь между вторым выходом входного оптического нановолноводного Y-разветвителя 1 и первым входом первого оптического нановолноводного Y-объединителя 51.

В крайнем нижнем положении внутренняя нанотрубка 211 первой пары телескопических нанотрубок 211, 212 разрывает оптическую связь между вторым выходом входного оптического нановолноводного Y-разветвителя 1 и первым входом первого оптического нановолноводного Y-объединителя 51, при этом присутствует оптическая связь между первым выходом входного оптического нановолноводного Y-разветвителя 1 и первым входом второго оптического нановолноводного Y-объединителя 52.

Выход ИИ 3 подключен ко входу первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41, первый выход которого оптически связан со входом второго оптического нановолноводного Y-разветвителя 43. Второй выход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 оптически связан со входом третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя 42.

Первый выход второго оптического нановолноводного Y-разветвителя 42 подключен ко входу четвертого оптического нановолноводного Y-разветвителя 44. Первый выход третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя 43 подключен ко входу пятого оптического нановолноводного Y-разветвителя 43.

Первый выход четвертого оптического нановолноводного Y-разветвителя 44 подключен ко второму входу второго оптического нановолноводного Y-объединителя 52. Первый выход пятого оптического нановолноводного Y-разветвителя 45 подключен ко второму входу третьего оптического нановолноводного Y-объединителя 53.

Вторая пара телескопических нанотрубок 221, 222 расположена между выходами второго и третьего оптических нановолноводных Y-объединителей 52 и 53 по оси распространения их выходных сигналов.

В крайнем нижнем положении внутренняя нанотрубка 221 второй пары телескопических нанотрубок 221, 222 разрывает оптическую связь между вторым выходом первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 и входом третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя 43, при этом присутствует оптическая связь между первым выходом первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 и входом второго оптического нановолноводного Y-разветвителя 42.

В крайнем верхнем положении внутренняя нанотрубка 221 второй пары телескопических нанотрубок 221, 222 разрывает оптическую связь между первым выходом первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 и входом второго оптического нановолноводного Y-разветвителя 42, при этом присутствует оптическая связь между вторым выходом первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 и входом третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя 43.

Второй выход второго оптического нановолноводного Y-разветвителя 42 является единичным выходом устройства (Q1), а второй выход третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя 43 является нулевым выходом (Q2) устройства.

Работа устройства протекает следующим образом.

В начальный момент времени работы внутренние нанотрубки 211, 221 первой и второй пар телескопических нанотрубок 211, 212, 221, 222 находятся в среднем положении - втянуты внутрь внешних нанотрубок силами Ван-дер-Ваальса. При этом состояние оптического Т-нанотриггера не определено.

Для перевода Т-нанотриггера в исходное состояние - состояние логического нуля, необходимо подать на вход «RESET» управляющий сигнал - оптический поток с интенсивностью n усл. ед. Этот оптический поток поступает на второй вход первого оптического нановолноводного Y-объединителя 51 и, проходя через первый вход третьего оптического нановолноводного Y-объединителя 53, поступает с выхода последнего на внутреннюю нанотрубку 221 второй пары телескопических нанотрубок 221, 222.

Под действием силы давления оптического потока внутренняя нанотрубка 221 второй пары телескопических нанотрубок 221, 222 начнет перемещаться вверх и займет крайнее верхнее положение. При этом будет отсутствовать оптическая связь между первым выходом первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 и входом второго оптического нановолноводного Y-разветвителя 42 и присутствовать оптическая связь между вторым выходом первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 и входом третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя 43.

После снятия управляющего сигнала - оптического потока с интенсивностью n усл. ед. со входа «RESET» внутренняя нанотрубка 221 второй пары телескопических нанотрубок 221, 222 будет удерживаться в крайнем верхнем положении за счет оптического потока с интенсивностью 0,5×n усл. ед., который поступает по следующей цепочке: «выход ИИ 3 - вход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 - второй выход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 - вход третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя 43 - первый выход третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя 43 - вход пятого оптического нановолноводного Y-разветвителя 45 - первый выход пятого оптического нановолноводного Y-разветвителя 45 - второй вход третьего оптического Y-нановолноводного объединителя 53 - выход третьего оптического Y-нановолноводного объединителя 53».

Внутренняя нанотрубка 211 первой пары телескопических нанотрубок 211, 212 также изменит свое положение на крайнее нижнее за счет силы давления оптического потока с интенсивностью 0,5×n усл. ед., который поступает по следующей цепочке: «выход ИИ 3 - вход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 - второй выход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 - вход третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя 43 - первый выход третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя 43 - вход пятого оптического нановолноводного Y-разветвителя 45 - второй выход пятого оптического нановолноводного Y-разветвителя 45».

В крайнем нижнем положении внутренняя нанотрубка 211 первой пары телескопических нанотрубок 211, 212 перекрывает оптическую связь между вторым выходом входного оптического нановолноводного Y-разветвителя 1 и первым входом первого оптического нановолноводного Y-объединителя 51. При этом образуется оптическая связь между первым выходом входного оптического нановолноводного Y-разветвителя 1 и первым входом второго оптического нановолноводного Y-объединителя 52.

Одновременно, со второго выхода первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 оптический поток с интенсивностью 2×n усл. ед. поступает на вход третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя 43, со второго выхода которого оптический поток с интенсивностью n усл. ед. поступает на нулевой выход Q2 устройства. Таким образом, осуществляется перевод оптического Т-нанотриггера в состояние логического «0».

Функции Т-триггера выполняются следующим образом. После сброса оптического Т-нанотриггера в состояние логического «0» на вход «Т» устройства необходимо подать управляющий сигнал - оптический поток с интенсивностью 2×n усл. ед.

При поступлении этого управляющего сигнала со входа «Т» через первый выход входного оптического нановолноводного Y-разветвителя 1 оптический поток с интенсивностью n усл. ед. поступает на первый вход второго оптического нановолноводного Y-объединителя 52 и далее - на внутреннюю нанотрубку 221 второй пары телескопических нанотрубок 221, 222 (на втором выходе входного оптического нановолноводного Y-разветвителя 1 оптический поток с интенсивностью n усл. ед. будет поглощаться за счет того, что внутренняя нанотрубка 211 первой пары телескопических нанотрубок 211, 212 находится в крайнем нижнем положении). Под действием разности сил, обусловленных давлениями световых потоков, внутренняя нанотрубка 221 второй пары телескопических нанотрубок 221, 222 начнет перемещаться вниз. По достижении крайнего нижнего положения внутренняя нанотрубка 221 второй пары телескопических нанотрубок 221, 222 перекрывает оптическую связь между вторым выходом первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 и входом третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя 43. (При этом возникает оптическая связь между первым выходом первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 и входом второго оптического нановолноводного Y-разветвителя 42). Следовательно, оптический поток с интенсивностью 2×n усл. ед. со второго выхода третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя 43 будет поглощаться, и на нулевом выходе Q2 устройства исчезнет оптический поток. При этом на внутреннюю нанотрубку 211 первой пары телескопических нанотрубок 211, 212 также перестанет поступать оптический поток со второго выхода пятого оптического нановолноводного Y-разветвителя 45.

После снятия управляющего сигнала - оптического потока с интенсивностью 2×n усл. ед. со входа «Т» внутренняя нанотрубка 221 второй пары телескопических нанотрубок 221, 222 будет удерживаться в крайнем нижнем положении за счет оптического потока с интенсивностью 0,5×n усл. ед., который поступает по следующей цепочке: «выход ИИ 3 - вход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 - первый выход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 - вход второго оптического нановолноводного Y-разветвителя 42 - первый выход второго оптического нановолноводного Y-разветвителя 42 - вход четвертого оптического нановолноводного Y-разветвителя 44 - первый выход четвертого оптического нановолноводного Y-разветвителя 44 - второй вход второго оптического Y-нановолноводного объединителя 52 - выход второго оптического Y-нановолноводного объединителя 52».

Внутренняя нанотрубка 211 первой пары телескопических нанотрубок 211, 212 также изменит свое положение на крайнее верхнее за счет силы давления оптического потока с интенсивностью 0,5×n усл. ед., который поступает по следующей цепочке: «выход ИИ 3 - вход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 - первый выход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 - вход второго оптического нановолноводного Y-разветвителя 42 - первый выход второго оптического нановолноводного Y-разветвителя 42 - вход четвертого оптического нановолноводного Y-разветвителя 44 - второй выход четвертого оптического нановолноводного Y-разветвителя 44».

В крайнем верхнем положении внутренняя нанотрубка 211 первой пары телескопических нанотрубок 211, 212 перекрывает оптическую связь между первым выходом входного оптического нановолноводного Y-разветвителя 1 и первым входом второго оптического нановолноводного Y-объединителя 52. При этом образуется оптическая связь между вторым выходом входного оптического нановолноводного Y-разветвителя 1 и первым входом первого оптического нановолноводного Y-объединителя 51.

Одновременно с первого выхода первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 оптический поток с интенсивностью 2×n усл. ед. поступает на вход второго оптического нановолноводного Y-разветвителя 42, со второго выхода которого оптический поток с интенсивностью n усл. ед. поступает на единичный выход Q1 устройства. Таким образом, осуществляется формирование логической «1» оптическим Т-нанотриггером.

При подаче следующего по счету управляющего сигнала (импульса) на вход «Т» устройства, а именно: оптического потока с интенсивностью 2×n усл. ед., последний поступает на вход входного оптического нановолноводного Y-разветвителя 1, со второго выхода которого оптический поток с интенсивностью n усл. ед. поступает на первый вход первого оптического нановолноводного Y-объединителя 51 (на первом выходе входного оптического нановолноводного Y-разветвителя 1 оптический поток с интенсивностью n усл. ед. будет поглощаться за счет того, что внутренняя нанотрубка 211 первой пары телескопических нанотрубок 211, 212 находится в крайнем верхнем положении).

Далее этот оптический поток с выхода первого оптического нановолноводного Y-объединителя 51 поступает на первый вход третьего первого оптического нановолноводного Y-объединителя 53 и дальше - на внутреннюю нанотрубку 221 второй пары телескопических нанотрубок 221, 222.

Под действием разности сил, обусловленных давлениями световых потоков, внутренняя нанотрубка 221 второй пары телескопических нанотрубок 221, 222 начнет перемещаться вверх. По достижении крайнего верхнего положения внутренняя нанотрубка 221 второй пары телескопических нанотрубок 221, 222 перекрывает оптическую связь между первым выходом первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 и входом второго оптического наповолноводного Y-разветвителя 42. (При этом возникает оптическая связь между вторым выходом первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 и входом третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя 43). Следовательно, оптический поток с интенсивностью 2×n усл. ед. с первого выхода оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 будет поглощаться, и на единичном выходе Q1 устройства исчезнет оптический поток. При этом на внутреннюю нанотрубку 211 первой пары телескопических нанотрубок 211, 212 также перестанет поступать оптический поток со второго выхода четвертого оптического нановолноводного Y-разветвителя 44.

После снятия управляющего сигнала - оптического потока с интенсивностью 2×n усл. ед. со входа «Т», внутренняя нанотрубка 221 второй пары телескопических нанотрубок 221, 222 будет удерживаться в крайнем верхнем положении за счет оптического потока с интенсивностью 0,5×n усл. ед., который поступает по следующей цепочке: «выход ИИ 3 - вход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 - второй выход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 - вход третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя 43 - первый выход третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя 43 - вход пятого оптического нановолноводного Y-разветвителя 45 - первый выход пятого оптического нановолноводного Y-разветвителя 45 - второй вход третьего оптического Y-нановолноводного объединителя 53 - выход третьего оптического Y-нановолноводного объединителя 53».

Внутренняя нанотрубка 211 первой пары телескопических нанотрубок 211, 212 также изменит свое положение на крайнее нижнее за счет давления оптического потока с интенсивностью 0,5×n усл. ед., который поступает по следующей цепочке: «выход ИИ 3 - вход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 - второй выход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 - вход третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя 43 - первый выход третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя 43 - вход пятого оптического нановолноводного Y-разветвителя 45 - второй выход пятого оптического нановолноводного Y-разветвителя 45».

В крайнем нижнем положении внутренняя нанотрубка 211 первой пары телескопических нанотрубок 211, 212 перекрывает оптическую связь между вторым выходом входного оптического нановолноводного Y-разветвителя 1 и первым входом первого оптического нановолноводного Y-объединителя 51. При этом образуется оптическая связь между выходом первым выходом входного оптического нановолноводного Y-разветвителя 1 и первым входом второго оптического нановолноводного Y-объединителя 52.

Одновременно, со второго выхода первого оптического нановолноводного Y-разветвителя 41 оптический поток с интенсивностью 2×n усл. ед. поступает на вход третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя 43, со второго выхода которого оптический поток с интенсивностью n усл. ед. поступает на нулевой выход Q2 устройства. Таким образом, осуществляется формирование логического «0» оптическим Т-нанотриггером - Т-триггер переходит в состояние логического нуля.

И таким образом в целом осуществляется реализация логических функций Т-нанотриггера.

Быстродействие оптического Т-нанотриггера определяется массами внутренних нанотрубок (≈10-15-10-16 г), силой трения при их движении (≈10-10 Н), разностью интенсивностей оптических сигналов и составляет ≈10-9 с. Для существующих оптических средств обработки информации подобное быстродействие обеспечивает их функционирование практически в реальном масштабе времени.

Оптический Т-нанотриггер, содержащий две пары телескопических нанотрубок, источник постоянного сигнала, отличающийся тем, что в него введены входной оптический нановолноводный Y-разветвитель, пять оптических нановолноводных Y-разветвителей, три оптических нановолноводных Y-объединителя, информационным входом «Т» устройства является вход входного оптического нановолноводного Y-разветвителя, входом установки триггера в состояние логического «0» является второй вход первого оптического нановолноводного Y-объединителя, первый выход входного оптического нановолноводного Y-разветвителя оптически связан с первым входом второго оптического нановолноводного Y-объединителя, второй выход входного оптического нановолноводного Y-разветвителя оптически связан с первым входом первого оптического нановолноводного Y-объединителя, выход которого подключен к первому входу третьего оптического нановолноводного Y-объединителя, первая пара телескопических нанотрубок расположена между вторым выходом четвертого оптического нановолноводного Y-разветвителя и вторым выходом пятого оптического нановолноводного Y-разветвителя по оси распространения их выходных сигналов таким образом, что в крайнем верхнем положении внутренняя нанотрубка первой пары телескопических нанотрубок разрывает оптическую связь между первым выходом входного оптического нановолноводного Y-разветвителя и первым входом второго оптического нановолноводного Y-объединителя, при этом присутствует оптическая связь между вторым выходом входного оптического нановолноводного Y-разветвителя и первым входом первого оптического нановолноводного Y-объединителя, в крайнем нижнем положении внутренняя нанотрубка первой пары телескопических нанотрубок разрывает оптическую связь между вторым выходом входного оптического нановолноводного Y-разветвителя и первым входом первого оптического нановолноводного Y-объединителя, при этом присутствует оптическая связь между первым выходом входного оптического нановолноводного Y-разветвителя и первым входом второго оптического нановолноводного Y-объединителя, выход источника постоянного излучения подключен ко входу первого оптического нановолноводного Y-разветвителя, первый выход которого оптически связан со входом второго оптического нановолноводного Y-разветвителя, второй выход первого оптического нановолноводного Y-разветвителя оптически связан со входом третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя, первый выход второго оптического нановолноводного Y-разветвителя подключен ко входу четвертого оптического нановолноводного Y-разветвителя, первый выход третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя подключен ко входу пятого оптического нановолноводного Y-разветвителя, первый выход четвертого оптического нановолноводного Y-разветвителя подключен ко второму входу второго оптического нановолноводного Y-объединителя, первый выход пятого оптического нановолноводного Y-разветвителя подключен ко второму входу третьего оптического нановолноводного Y-объединителя, вторая пара телескопических нанотрубок расположена между выходами второго и третьего оптических нановолноводных Y-объединителей по оси распространения их выходных сигналов таким образом, что в крайнем нижнем положении внутренняя нанотрубка второй пары телескопических нанотрубок разрывает оптическую связь между вторым выходом первого оптического нановолноводного Y-разветвителя и входом третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя, при этом присутствует оптическая связь между первым выходом первого оптического нановолноводного Y-разветвителя и входом второго оптического нановолноводного Y-разветвителя, в крайнем верхнем положении внутренняя нанотрубка второй пары телескопических нанотрубок разрывает оптическую связь между первым выходом первого оптического нановолноводного Y-разветвителя и входом второго оптического нановолноводного Y-разветвителя, при этом присутствует оптическая связь между вторым выходом первого оптического нановолноводного Y-разветвителя и входом третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя, второй выход второго оптического нановолноводного Y-разветвителя является единичным выходом устройства, а второй выход третьего оптического нановолноводного Y-разветвителя является нулевым выходом устройства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации, построенных на основе непрерывной (нечеткой) логики.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических наноустройствах обработки информации для выбора (селекции) максимального сигнала из совокупности оптических сигналов, подаваемых на его вход.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации, построенных на основе нечеткой логики. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации, построенных на основе непрерывной (нечеткой) логики.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации, построенных на основе непрерывной (нечеткой) логики.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации, построенных на основе нечеткой логики. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации, построенных на основе непрерывной (нечеткой) логики.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации, построенных на основе непрерывной (нечеткой) логики.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации для решения оптимизационных задач математического программирования.

Изобретение относится к вычислительной технике. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических наноустройствах обработки информации для выбора (селекции) минимального сигнала из совокупности оптических сигналов, подаваемых на его вход

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических наноустройствах обработки информации для выбора (селекции) минимального сигнала из совокупности оптических сигналов, подаваемых на его вход

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических наноустройствах обработки информации для селекции оптических сигналов

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации, построенных на основе нечеткой логики

Изобретение относится к оптическим кодирующим устройствам, выдающим логические двоичные сигналы, характеризующие приращения относительного положения двух элементов (10, 11) кодирующего устройства. Техническим результатом является упрощение изготовления устройства за счет расширения допуска изготовления меток и допуска позиционирования фотоэлементов. Устройство содержит два элемента, подвижных относительно друг друга, при этом первый элемент (10) содержит, по меньшей мере, одну метку (16), а на втором элементе (11) установлена пара фотоэлементов (17, 18) детектирования метки (16), причем размеры метки (16) определены таким образом, чтобы ее либо нельзя было детектировать ни одним из двух фотоэлементов (17, 18), либо можно было детектировать только одним фотоэлементом (17, 18), либо обоими фотоэлементами (17, 18), причем длина зоны второго элемента (11), содержащей пару фотоэлементов (17, 18) детектирования, меньше длины метки (16), при этом длины измерены в направлении относительного перемещения двух элементов (10, 11), и допуск на выполнение длины метки находится в пределах от минимальной длины, равной длине зоны, до максимальной длины метки, не зависящий от длины зоны и зависящей от числа приращений кодирующего устройства. 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к компьютерным системам, в частности к квантовым компьютерам и оптическим логическим элементам, и может быть использовано для полного определения состояния кубита. Техническим результатом является повышение точности измерений, сокращение времени измерения. Способ, основанный на считывании кубита в нескольких различных измерительных базисах, включающий воздействие на кубит электромагнитным излучением на переходах между уровнями кубита и некоторым вспомогательным уровнем. Для считывания кубита в требуемом измерительном базисе на кубит воздействуют бихроматическим излучением, спектральные компоненты которого резонансны переходам с уровней кубита на вспомогательный уровень, интенсивности и фазы спектральных компонент бихроматического излучения задают так, чтобы выделить требуемый для считывания кубита измерительный базис. Результат считывания определяют, регистрируя возбуждение кубита на вспомогательный уровень. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к средствам вычислительной техники и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации при разработке и создании оптических вычислительных машин и приемопередающих устройств. Технический результат заключается в обеспечении построения программируемой логической матрицы в наноразмерном исполнении с быстродействием, потенциально достижимым для чисто оптических устройств обработки информации. Технический результат достигается за счет оптической программируемой логической матрицы, которая состоит из оптических многофункциональных логических наноэлементов 1i,i=i,N, Q-выходных оптических наноусилителей 2i, i=1,2,N, полей программирования 3i, i=1,2, 2N-входных оптических многофункциональных логических наноэлементов 4i, i=1,Q, М-выходных оптических наноусилителей 5i, i=i,M, Q-входных оптических многофункциональных логических наноэлементов 6i, i=1,M. 1 ил.

Изобретение относится к средствам вычислительной техники и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации при разработке и создании оптических вычислительных машин и приемопередающих устройств. Заявленное устройство направлено на решение задачи подсчета количества входных оптических импульсов, а также задачи деления частоты входного сигнала как для когерентных, так и для некогерентных входных оптических сигналов с быстродействием, потенциально возможным для оптических процессорных схем, а также задачи наноразмерного исполнения устройства. Поставленная задача возникает при разработке и создании оптических вычислительных наномашин или приемопередающих наноустройств, обеспечивающих обработку информации в тера- и гигагерцовом диапазонах. Оптический наносчетчик состоит из источника постоянного оптического сигнала, 2N+2 оптических нановолокон, 2N+3 оптических нановолоконных Y-разветвителей, шести телескопических нанотрубок, двух оптических нановолоконных объединителей, оптического 2N+1-выходного нановолоконного разветвителя. Техническим результатом изобретения является возможность подсчета количества входных оптических импульсов и деления частоты входного сигнала как для когерентных, так и для некогерентных входных оптических сигналов с быстродействием, потенциально возможным для оптических процессорных схем, а также возможность наноразмерного исполнения устройства. 1 ил.
Наверх