Электронно-оптическое запоминающее устройство

 

ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОЕ ЗАПОНИНАЮЦЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее посл едовательно расположенные и оптически связанные лазер, электрооптический переключатель поляризации, дефлектор , первый отражающий элемент, колпимирующий объектив, поляризационный светоделитель, первый выход которого оптически связан через первый фокусирующий объектив, второй отражающий элемент и первый формирующий объектив с накопительной средой, а второй выход - с расщепителем луча, первый выход которого оптически связан через расположенные последовательно матрицу недиффузных голограмм и объектив записи с латрицей, а второй выход расщепителя луча оптически связан с накопительной средой через второй фокусирующий объектив, третий отражающий элемент, второй формирующий объектив, третий и четвертый отражающие элементы, программный блок, подключенный к электрооптичес кому переключателю поляризации, дефлектору и латрице, блок управления, подсоединенньм к программному блоку, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства за счет обеспечения контроля достоверности записи и считывания информации, в него введены матрица гололинз, блок электронных коммутаторов оптического излучения, первый блок двухвходовых элементов И, мультиплексор , второй блок двухвходовых элементов И, блок формирования управляющего кода, причем блок электронных коммутаторов оптического излучения, с & выходы которого соединены с одним из входов первого блока дпухвходовых (Л элементов И, электрически связан с латрицей, а оптически - с матрицей гололинз, оптически связанной с накопительной средой и латрицей, выходы которой подсоединены к другим входам первого блока двухвходовых элементов 4 И, которые соединены через мультиплексор с прямыми входами второго ;блока двухвходовых элементов И, инСХ ) .версные входы которого соединены Ot с выходами первого блока двухвходовых элементов И, выходы второго блока двухвходовых элементов И подключены к блоку формирования управляющего кода, а выходы программного блока соединены с мультиплексором и блоком формирования управляющего кода.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„, 40036

А1 (51) 5 (11 С 11/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ,р,» - Г " в,, ) 1 (21) 2680476(24 (22) 03.11.78 (46) 23.02.91. Вюл. 7 (71) Институт электроники AH БССР (72) В.А.Пилипович, С.Г.Шматин и А.К.Есман (53) 681.327.66 (088.8) (56) Appl Optics. 1970, v.9, N,10, р. 2271-2275, Патент Великобритании Ф 1328282, кл. G 11 С 11/40, 1973. и может быть использовано, в частности, в электронно-оптических и голо-

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники (54) (57) Э31ЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОЕ ЗАПОК ИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее последовательно расположенные и оптически связанные лазер, электрооптический переключатель поляризации, дефлектор, первый отражающий элемент, коллимирующий объектив, поляризационный светоделитель, первый выход которого оптически связан через первый фокусирующий объектив, второй отражающий элемент и первый формирующий объектив с накопительной средой, а второй выход — с расщепителем луча, первый выход которого оптически связан через расположенные последовательно матрицу недиффузных голограмм и объектив записи с латрицей, а второй выход расщепителя луча оптически связан с накопительной средой через второй фокусирующий объектив, третий отражающий элемент, второй формирующий объектив, третий и четвертый отражающие элементы, программный

2 блок, подключенный к электрооптичес кому переключателю поляризации, дефлектору и латрице, блок управления, подсоединенный к программному блоку, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства за счет обеспечения контроля достоверности записи и считывания информации, в него введены матрица гололинз, блок электронных коммутаторов оптического излучения, первый блок двухвходовых элементов И, мультиплексор, второй блок двухвходовых элементов И, блок формирования управляющего кода, причем блок электронных коммутаторов оптического излучения, выходы которого соединены с одним из входов первого блока двухвходовых элементов И, электрически связан с латрицей, а оптически - с матрицей гололинз, оптически связанной с накопительной средой и латрицей, выходы которой подсоединены к другим входам первого блока двухвходовых элементов

И, которые соединены через мультиплексор с прямыми входами второго блока двухвходовых элементов И, инверсные входы которого соединены с выходами первого блока двухвходовых элементов И, выходы второго блока двухвходовых элементов И подключены к блоку формирования управляющего кода, а выходы программного блока соединены с мультиплексором и блоком формирования управляющего кода.

740036 графических запоминающих устройствах вычислительных машин, Известно электронно-оптическое запоминающее устройство (ЗОЗУ), содержащее лазер, электрооптический переключатель поляризации, модулятор, дефлектор, расщепитель луча, пленочный поляризатор, матрицу гололинз, накопительную среду, устройство управления и матрицу.

В указанном устройстве функции составителя страниц и матрицы фотоприемников выполняет одно устройство, называемое латрицей. Каждая ячейка латрицы состоит из элемента памяти типа триггера, светового клапана (модулятора) и фотодиода, Использование латрицы в ЭОЗУ делает его более. гибким. Если необходимо в некоторой странице, хранящейся в ЗОЗУ, изменить лишь одно слово, то необходимо сосчитать эту страницу и передать ее в буферную память, где вносятся необходимые изменения. Затем страница вводится в блок набора страниц и снова записывается в виде голограммы на прежней позиции. Это особенно ощутимо тогда, когда передача информации от матрицы фотоприемников к буферной памяти и от буферной памяти к составителю страниц осуществляются последовательно (побайтно, или пословно). При использовании латрицы этот недостаток устраняется. Действительно, для того чтобы записать одно или несколько слов, страница вводится во внутреннюю память латрицы оптичес1 ким путем, затем искомые слова (нли слово) записываются в память латрицы электрически и, наконец, содержимое латрицы переписывается в виде голограмм.

Однако устройство имеет низкую надежность и относительную достоверность записи и считывания информации из-за отсутствия контроля в процессе преобразования электрической информации в оптическую,и, наоборот, оптической — в электрическую; — неэффективное использование мощности излучения лазера из-за отсутствия отдельных оптических путей для считывающего и записывающего лучей.

Наиболее близким техническим решением является ЭОЗУ, содержащее последовательно расположенные и оптически связанные лазер, электрооптический переключатель поляризации, дефлектор, 50

55 чения, выходы которого соединены с одним из входов первого блока двухвходовых элементов И, электрически связан с латрицей и оптически — с матрицей гололинз, оптически связанной с накопительной средой и латрицей, выходы которой подключены к другим входам первого блока двухвходовых элементов.И, которые соединены через мультиплексор с прямыми входами второго блока двухвхрдовых элементов И, инверсные входы которого соединены зеркало, коллимирующий объектив, поляризационный светоделитель, первый фокусирующий объектив, отражающий

5 элемент, первый формирующий объектив в канале считывания информации, расщепитель луча, матрицу недиффузных голограмм, объектив записи и латрицу в канале предметных лучей и второй фокусирующий объектив, второй отража- ющий элемент, второй формирующий объектив в канале опорных лучей, накопительную среду, а также электрически связанные программный блок и блок

Управления.

Недостатком устройства является низкая надежность и достоверность работы из-за отсутствия контроля преобразования информации из электрической в оптическую в режиме записи и из оптической в электрическую в режиме считывания во всех оптоэлектрических каналах. Особенно это ощутимо, когда ЭОЗУ использует 10б-10 оптоэлектронных канала (f0 -104) световых клапанов и такое же количеству фоточувствительных ячеек, Для надежной работы такой системы памяти необходимо, чтобы все i0 -10 оптоб 6 электронных каналов работали безот-;: казно. При отсутствии контроля в случае выхода из строя нескольких элементов латрицы необходимо ее заменять новой, так как она становится непригодной. Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет введения контроля записи и считывания информации.

Цель достигается тем, что в изве40 стное устройство-прототип введены матрица гололинз, блок электронных коммутаторов.,оптического излучения, первый блок двухвходовых элементов И, мультиплексор, второй блок двухвходо45 вых элементов И, блок формирования управляющего кода, причем блок электронных коммутаторов оптического излу5 740036 с выходами первого блока двухвходовых элементов И, выходы второго блока двухвходовых элементов И подключены к блоку формирования управляющего кода, а выходы программного блока соединены с мультиплексором и блоком формирования управляющего кода.

На чертеже представлено ЭОЗУ, которое содержит лазер 1, электроннооптический переключатель поляризации

2, дефпектор 3, первый отражающий элемент 4, например, зеркало, коллимирующий объектив 5, поляризационный светоделитель 6, первый фокусирующнй объектив 7, второй отражающий элемент

8, например зеркало, первый формирующий объектив 9, расщепитель луча 10, матрица недиффузных голограмм 11, объектив записи 12, латрица 13, мат- 20 рица гололинз 14, второй фокусирующий объектив 15, третий отражающий элемент 16, например зеркало, второй формирующий объектив 17, накопительная среда 18, программный блок 19, блок 25 управления 20, блок коммутации оптического излучения 21, первый блок 22 двухвходовых элементов И, мультиплексор 23, второй блок 24 двухвходовых элементов И, блок формирования управляющего кода 25, В ЭОЗУ лазер 10 электрооптический переключатель поляризации 2, дефлектор 3, зеркало 4, коллимирующий объектив 5 и поляризационный светоделитель 6 связаны оптически. На оптичес35 ком пути считывающих лучей расположены первый фокусирующий объектив 7, зеркало 8 и первый формирующий объектив 9. На оптическом пути предмет40 ных лучей расположены расщепитель луча 10, матрица недиффузных голограмм, объектив записи 12 и латрица

13. Второй фокусирующий объектив 15, 45 зеркало 1б и второй формирующий объектив 17 расположены на оптическом пути объектных лучей, Блок электронных коммутаторов оптического излучения 21 электрически связан с латрицей

13 и оптически — с матрицей гололинз

14, Один из входов первого блока двух* входовых элементов И 22 подключены к латрице 13, а другие — к блоку электронных коммутаторов оптическим излучением 21. Кроме того, входы первого блока двухвходовых элементов

И 22 соединены через мультиплексор 23, переключаемый программным блоком 19, с прямыми входами второго блока двух6 входовых элементов И 24, инверсные входы которой подключены к выходам первого блока двухвходовых элементов

И 22. Блок формирования управляющего кода 25 соединен с выходами второго блока двухвходовых элементов И 24 и блоком управления 20. Блок управления 20 подключен к программному блоку

19, соединенному с латрицей 13, дефлектором 3 и электрооптическим переключателем поляризации 2.

Электронно-оптическое запоминающее устройство работает следующим образом.

1. Режим записи. Блок управления

20 дает команду в программный блок

19, по которой электрооптический переключатель поляризации 2 поворачивает плоскость поляризации оптического излучения в положение, соответствующее записи информации. Одновременно по команде блока управления 20 через программный блок 19 страница данных, предназначенных для записи, вводится во внутреннюю память латрицы 13 и на .входы электронных ячеек коммутируемых

1 оптическим излучением блока электронных коммутаторов оптического излучения 21. Адрес позиции, где нужно записать информацию, подается из программного блока 19 на дефлектор 3.

Отклоненный световой поток, пройдя зеркало 4, коллимирующий объектив 5 и поляризационный светоделитель 6, разделяется расщепителем луча 10 на два пучка, один из которых используеи. ся в качестве опорного, а другой— объектного ° Объектный пучок проходит через матрицу недиффузных голограмм

11, которая обеспечивает освещение только полезной площади латрицы 13 через объектив записи 12. На латрице

13 он получает пространственную модуляцию, соответствующую информационному содержанию страницы записи, и затем через матрицу гололинз попадает на накопительную среду, причем часть излучения с помощью матрицы гололинз

14 проецируется на блок электронных коммутаторов оптического излучения

21. При этом, если произошло неверное преобразование электрической информации в оптическую, т.е. отказал один или несколько оптоэлектронных каналов латрицы 13, то на выходе блока 21 будут электрические сигналы, не соответствующие электрическим сигналам записи входной страницы. Соответст-, г

740036 венно на входах первого блока двухвходовых элементов И, возбужденных электрическими сигналами входной страницы, не будет сигналов, соответствующих неработающим оптоэлектронным каналам латрнцы 13, которые определяются с помощью второго блока двухвходовых элементов И 24. Мультиплексор 23 по команде программного блока

19 к прямым входам второго блока двухвходовых элементов И 24 подсоединяет электрические сигналы входной страницы, по которым и осуществляется контроль правильности преобразования электрической информации в оптическую, На выходе блока формирования управляющего кода 25 формируются коды неработающих каналов и поступают в блок управления 20, который блокирует эти каналы и запись осуществляется работающими каналами. Объектив 15, зеркало 16 и объектив 17 совмещают опорный пучок и информационный проконтролированный и скорректированный пучок на 25 выбранной дефлектором 3 позиции накопительной среды, и начинается регистрация интерференционной картины, образованной этими пучками, На этом процесс записи заканчивается, 2. Режим считывания, По команде блока управления 20 дефлектором 3 через программный блок 19 выбирается нужный адрес, а электрооптическим переключателем поляризации 2 - плоскость поляризации, соответствующая

35 считыванию информации. Одновременно очищается память латрицы 13. Отклоненный луч, пройдя через коллимирующий объектив 5, попадает на поляриза- 40 ционный светоделитель 6, где полностью отражается на объектив 6, Отраженный луч с помощью зеркала 8 и объектива 9 попадает на выбранную голограмму из накопительной среды 25. 45

Восстановленная страница информации ! проектируется на латрицы 13 и матрицей гололинз 14 — на блок электронных коммутаторов оптического излучения

21, на входы электронных ячеек которого подаются электрические сигналы преобразованной оптической информации, поступившие с латрицы 13. Затем все происходит аналогично как при записи, за исключением того, что сейчас контролируются оптоэлектронные каналы считывания латрицы 13 и контрольной информацией являются электрические сигналы с выхода блока электронных коммутаторов оптическим излучением 21, Изобретение позволяет значительно повысить надежность работы системы памяти и достоверность преобразования информации иэ электрической в оптическую в режиме записи и из оптической в электрическую в режиме считывания информации.

Современные ЭОЗУ используют 10 10 световых модуляторов и такое же число фоточувствительных ячеек, Следовательно, для надежной и достоверной работы такой системы памяти необходимо, чтобы число ячеек, равное

10 -10, работало безотказно или в

6 случае выхода из строя каких-нибудь ячеек отключить их и не осуществлятьработу этими ячейками автоматически.

Изобретение может быть с успехом применено в области контрольно-измерительной аппаратуры для проверки латрик, используемых в оптоэлектронных системах памяти электронных вычислительных машин, а также для разбраковки каналов записи и считывания по принципу "годен — не годен". ЭОЗУ с контролем может найти широкое применение в системах ввода информации в I(BM, специализированных системах сбора, предварительной обработки и .хранения информации.

740036

Редактор О.Юркова Техред JI.Cåðäþêîâà Корректор М.Иаксимишинец

Заказ 872 Тираж 342 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101