Оптоэлектронное запоминающее устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (и1 714497 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5(i ) М. Кл. (22) Заявлено 24.05.76(21) 2364695/18-24 с присоедииейиеет заявки М

9-11 С 11/42

Виудлрствеиный комитет

СССР ав левак изобретений и етфытий (23)Приоритет

Опубликовано 05.02.80. Бюллетень Рй 5 (53) УДК681. ,327.66 (088,8) Дата опубликования описания 05.02.80 (72) Авторы изобретения

В. В. Китович, В. Г, Страхов, Ю. М. Попов, A. Ф. Плотников и В. H. Селезнев

4 . "

Ф

1 (7!) Заявитель (54) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области вычислительной техники, оптоэлектронйки, радиоэлектроники и может быть применено в запоминающих устройствах и устройствах хранения и накопления информации.

Известно оптико-электронное эапоми5 наюшее устройство .с параллельным считыванием ин юрмации, содержащее расположенные на одной оптической оси источник линейно-поляризованногб излучения, отклоняющий блок с электрооптическими переключателями поляризации, фотоноситель информации, и набор фотоприемников, а также регистр кода позиции, подключенный к блоку формирования управлятощих направляющих напряжений электрооптичес- ких переключателей, а также цилиндрический и центросимметрический объективы (1 .

И

Недостатками устройства являются не возможность оперативной замены информа пии, вследствие применения фотоносителя и сложность устройства, 2

Наиболее близким техническим решением является оптоэлектронное запоминающее устройство, содержащее расположенные на одной оптической оси источник электромагнитного излучения, отклоняющий блок, соединеннт. и с регистром адреса, раошепитель, фокусируюший блок и блок мультиплтткации растров на поверхности запоминающих плат с матрипей запоминающих ,элементов и входной и выходной регистры

$2). Устройство имеет ряд недостатков, вытекающих из его схемы и конструкции.

Запоминающие элементы в устройстве вьптолнены из прозрачного магнитооптического материала (граната) со слоем фотопроводника на его поверхности. Устройство содержит также катушки для приложения магнитного поля к запоминающим платам и фотоприемные устройства по числу запоминающих элементов для получения выходных сигналов в виде электрических, импульсов. Вследствие этого быстродействие устройства ограничено

3 7144 инерционностью слоя фотопроводника и катушек nns создания магнитного поля.

Устройство отличается сложностью конструкции из-за необходимости приложения светового, электрического и магнитного врздействий и высокой стоимостью из-за примейяемой монокристалличебкой среды.

Емкость устройства ограничена чувствительностью применяемых запоминающих элементов, а также увеличением стоимос 0 ти и резким снижением быстродействия нри попытке увеличения размеров запо минающих плат.

Белью изобретения является повышение быстродействия и информационной емкос15 ти устройства. Поставленная цель дости ;гается тем, что в устройстве каждый

mIIowmaloIIm@ элемент матрицы выполнен из. многослойного йолупроводникового светочувствительного материала, напри мер, МНОП, с прозрачным управляющим

20 и выходным электродами, причем йрозрачный управлякяций электрод подключен к выходу одного иэ разрядов входного регистра, а выходной электрод - ко входу соответстиующего разряда выходного регистра.

Схема устройства приведена на чер теже. Оно содержит: источник 1 электромагни лтого излучения, отклоняющий блок

2, регистр Э адреса, расщепитель 4, фокусирующий блок 5, блок 6 мультийликации растров, запоминающие платы 7 с матрицей запоминающих элементов, входной 8 и выходной 9 регистры.

В качестве источника электромагнитного излучения чаще всего применяется лазер, хотя в отдельных применениях это может быть электронно-лучевая пушка н 40 тбгда устройство должно быть помещено в вакуум. Со световым лучом в качестве отклоняющего блока используются электрооптический или акустооптический дефлек,тор, с электронным лучом — отклоняк 45 щие пластины.

В качестве расщепителя используется или голограмма, или призматический расщепитель из двух лучепреломляюших крйсталлов или электронная линза. В ка честве фокусирующего блока чаще всего используется соответствующая линза или объектив. Блок мультипликации растров выполняется или в виде голограммы или из светоделительных кубиков, или в виде соответствующих электронных линз. Запоминающие элементы, расположенные в виде матрицы на запоминающих платах, выполнены из многослойного полупровод97 пикового светочувствительного материала с прозрачным управляющим и выходным электродами и содержат каждый много запоминающих ячеек (10 + 1О ), в коф Ю торых хранится информация. Выборка однок иэ ячеек каждого элемента определяется кодом .адреса.

Устройство работает следующим образом, Во время выборки информации луч

I света от источника электромагнитного излучения проходит отклоняющий блок и от клоняется в одно из положений, определяемых кодом адреса на адресном регистре, Проходя расщепитель, луч - расщепляется на множество лучей, которые образуют растр (например, 8 х 8 яли 16 х 16 положений). Проходя фокусирующий блок, лучи, образующие растр, фокусйруются в точке диаметром в несколько микрон на поверхности запоминающих плат (по одной точке на каждый запоминающий эле мент платы), расположенных на равном расстоянии от фокусируюшего блока, равном фокусному. Между фокуснрующим блоком и запоминающими платами расположен блок мультипликации растров, выполненный одним из известных способов, например, голографическим в виде голограммы из светоделительцых кубиков, или из полупрозрачных зеркал. Это устройство размножает световой растр, яа рабочие поверхности всех элементов. Во время записи информация к управляющим электродам образцов многослойных полупроводниковых светочувствитет ьяых запоминающих элементов прикладываются положительные (для записи "0 3 нли,отрицательные (для записи "1") напряжения, превышаю- шие пороговое, которые вместе со световым воздействием обеспечивают заряд ловушек яа границе двух диэлектриков. или диэлектрика и полупроводника и соответствующий изгиб эон в полупроводнике.

Этот заряд ловушек сохраняется при вы ключении питания длительное время. Основные прияцяпьi работы многослойных светочувствительных, полупроводниковых элементов не отличаются от работы известных МНОП (металл-яятрид-окяселполупроводник) иля МЛПМ (металл-диэлектрик-полупроводник-металл) приборов.

Пря считывании информация к управляющим электродам запоминающих элемен-. тов прикладывается импульс однополяр-ного (напри имер, отрицательного) напряжения, по величине не превышающего пороговое. Пря этом в ячейке, определяемой точкой приложения светового импульт

Составитель В. Страхов

Редактор М. Минаев Техред О. Легеза Корректоp ° екто С. Шекмар

Заказ 9301/52 ° Тираж . 662 По дпи сно е

ЙНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, yii, Проектная, 4

5 7144 ,са, возникает считывание информации в вице электрического импульса напряжения на выходном электроде ripii наличии в ячейке О", импульс отсутствует при наличии в ячейке 1 .

При реализации предложения достигаются указанные в цели преимущества.

Вследствие высокой чувствительности при-. мененной запоминающей среды быстродействие и емкость устройства существенно о растут по сравнению с прототипом íà omrrrдва порядка. При этом отсутствует необходимость приложения магнитных полей, устраняются фотопровоцпик, анализатор .и фотоприемник, что упрощает устройство, r5 удешевляет его и повышает его быстродействие.

Формула изобретения

Оптоэлектронное запоминающее устройство, содержащее расположенные íà одной оптической оси источник электромагнитного излучения, отклоняющий блок, соединенный

«У5"

97 б с регистром адреса, расщепитель, фокуса рующий блок и блок мультипликации растров на поверхности запоминающих. плат с матрицей запоминающих элементов и входной и выходной регистры, о т л и ч а ю m е е с я тем, что, с целью увеличения информационной емкосж и быстродействия устройства, в нем каждый запоминающий элемент матрицы выполнен из многослойного полупроводникового светочувствительного материала, налример МНОП, с прозрачным управляющим и выходным электродами, причем прозрачный управляющий электрод подключен к выходу одного из разрядов входного регистра, а выходной электрод — ко входу соответствующе-, го разряда выходного регистра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 332494, кл„6 11 С 11/42, 1972.

2, Журнал AppP.. Opt 06 ", 1975, У, 14, ¹ 11, с. 2607-2613.

Вид Я

В У