Оптические аналого-цифровые преобразователи – G02F 7/00

Изобретение относится к технике машинного зрения и может быть использовано в видеокамерах и фотоаппаратах, предназначенных для регистрации цифровых изображений. Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение пространственного разрешения при высокой эквивалентной квантовой эффективности. Указанный результат достигается за счет того, что в способе аналогово-цифрового преобразования светового излучения, включающим преобразование излучения в фототок, интегрирование за время экспозиции фототока в электрический заряд, изменяющий предварительно введенный перед экспозицией начальный заряд, преобразование результирующего заряда в напряжение сигнала, сравнение напряжения сигнала с эталонным напряжением и переключение компаратора как результат сравнения, формирование двоичных сигналов, модулированных по времени переключения относительно начального времени, формирование по ним цифровых кодов, запоминание цифровых кодов и последовательная их выдача на выходы, при этом для ввода в диод с переключаемой проводимостью начального заряда подают на него соответствующее начальному заряду напряжение в прямом направлении со скоростью изменения, вызывающей инжекцию неосновных носителей, не превышающую уровень включения переключающего диода в проводящее состояние, а в качестве эталонного напряжения подают на него соответствующее ему напряжение опроса со скоростью изменения достаточно высокой, чтобы вызвать инжекцию неосновных носителей, необходимую для его включения при достижении напряжения, соответствующего результирующему заряду, с заданной точностью. Реализующее данный способ устройство содержит одну или более соединенных с адресными и сигнальными шинами фоточувствительных ячеек, каждая из которых содержит последовательно соединенные друг с другом фотодетектор, схему ввода начального заряда, преобразователь заряда, созданного сигналом фотодетектора дополнительно к начальному заряду, в выходное напряжение фотодетектора, компаратор, преобразующий разность между выходным напряжением фотодетектора и эталонным напряжением в цифровой сигнал ячейки, схему считывания цифрового сигнала ячейки через адресные и сигнальные шины, схему формирования цифровых кодов сигналов ячеек, оперативное запоминающее устройство для хранения цифровых кодов, схему считывания цифровых кодов сигналов ячеек на один или более выходов фотоприемника, при этом в ячейке фотодетектор, схема ввода начального заряда, преобразователь заряда и компаратор выполнены в виде туннельного переключающего диода в МДП (металл, диэлектрик, полупроводник) структуре, один из выводов которого соединен с адресной шиной, а другой - с сигнальной. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к функциональным кодоимпульсным устройствам, преобразующим один двухпозиционный код двоичной системы счисления в другой вид той же системы счисления. Техническим результатом является получение на выходе преобразователя кодов параллельно двух видов кодов двоичной системы счисления для использования функциональными кодоимпульсными устройствами. Результат достигается введением в преобразователь кодов преобразователя "двоичный код - яркость излучения" и преобразователя "двоичный код комбинации 2^n-1 - двоичный код комбинации 2 ⁿ-1". 3 ил., 3 табл.

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. Устройство состоит из N-1 оптических наноусилителей, оптического N+1-входного нановолоконного объединителя, двух источников постоянного оптического сигнала, двух телескопических нанотрубок, оптического нановолоконного Q-выходного разветвителя, оптического Q-входного нановолоконного объединителя обратной связи, Р групп входных оптических нановолокон, Р групп промежуточных оптических нановолокон, Р групп выходных оптических нановолокон, М оптических Р-входных нановолоконных объединителей. Технический результат - упрощение устройства и его реализация в наноразмерном исполнении. 2 ил.

Изобретение относится к волоконно-оптическим системам связи и обработки информации. Устройство представляет собой оптические волноводы, соединенные попарно с помощью Y-разветвителей в один волновод на выходе схемы. Каждый последующий разветвитель соединен с выходом предыдущего разветвителя и одним из входных оптических волноводов. Таким образом, на основе Y-разветвителей и оптических волноводов можно создать устройство для перехода от параллельного кода, передаваемого по набору световодных жил к аналоговому сигналу, который будучи преобразован в электрическую форму может быть сопряжен со стандартными электрическими кабельными линиями. Технический результат - обеспечение работы в одномодовом режиме при сопряжении аналоговых сигналов с цифровыми сигналами. 4 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. Преобразователь состоит из двух источников постоянного оптического сигнала, оптического нановолоконного N-выходного разветвителя, оптического нановолоконного N-входного объединителя обратной связи, двух телескопических нанотрубок, входного оптического нановолокна, оптического нановолоконного М-выходного разветвителя, выходных оптических нановолокон, входных оптических нановолокон, оптического нановолоконного М-входного объединителя. Технический результат - повышение быстродействия, обеспечение обработки информации в тера- и гигагерцовом диапазонах и наноразмерного исполнения. 1 ил.

Изобретение относится к средствам вычислительной техники и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации при разработке и создании оптических вычислительных наномашин и приемопередающих наноустройств. Устройство содержит источник постоянного оптического сигнала, два оптических нановолоконных объединителя, две телескопические нанотрубки, два выходных оптических нановолокна, оптический нановолоконный трехвыходной разветвитель и оптический нановолоконный Y-разветвитель. Технический результат - возможность выполнения логических операций "И", "ИЛИ", "НЕ" как с когерентными, так и с некогерентными оптическими сигналами с быстродействием, потенциально возможным для оптических схем, реализуемых в наноразмерном исполнении. 1 ил.

Изобретение относится к светоизмерительной технике. Техническим результатом является мгновенное измерение яркости излучения непрерывного, импульсного, модулированного, монохроматического в видимом диапазоне с представлением результатов измерения в двоичном коде. Сущность изобретения заключается в том, что в преобразователь вводятся по числу полупрозрачных микрозеркал попарно соединенные фотоприемники и импульсные усилители. В преобразователь введены также регистр, дешифратор, блок индикации, генератор тактовых импульсов, делитель частоты, элемент И и блок соответствующих светофильтров. Техническим результатом является мгновенное измерение яркости излучения в видимом диапазоне с представлением результатов измерения в двоичном коде. 1 ил.

Наноустройство может быть использовано в оптических вычислительных наномашинах или приемопередающих наноустройствах для обработки информации в тера- и гигагерцовом диапазонах. Наноустройство содержит два источника постоянного оптического сигнала, оптический нановолоконный Y-разветвитель, оптический нановолоконный N-выходной разветвитель, оптический N-входной нановолоконный объединитель, две телескопические нанотрубки, четыре входных оптических нановолокна, четыре оптических нановолокна, оптический нановолоконный Y-разветвитель, оптический четырехвходной нановолоконный объединитель, оптический трехвходной нановолоконный объединитель. Вход оптического нановолоконного Y-разветвителя и третий вход оптического трехвходного нановолоконного объединителя - информационные, управляющими входами устройства являются входы входных оптических нановолокон - управляющие. Телескопические нанотрубки расположены между выходом оптического нановолоконного трехвходного объединителя и выходом оптического N-входного нановолоконного объединителя по оси распространения их выходных оптических сигналов. Выходом устройства является выход оптического нановолоконного четырехвходного объединителя. Технический результат - выполнение 16 логических операций двух переменных, повышение быстродействия и обеспечение наноразмерного исполнения. 1 ил.

Изобретение может быть использовано в оптических устройствах обработки информации в тера- и гигагерцовом диапазонах. Нанодемультиплексор содержит оптический М-выходной нановолоконный разветвитель, М оптических нановолокон, М оптических выходных нановолокон, две телескопические нанотрубки, источник постоянного оптического сигнала, оптический нановолоконный N-выходной разветвитель, управляющее оптическое нановолокно, оптический нановолоконный N-входной объединитель. Две телескопические нанотрубки расположены между выходом управляющего оптического нановолокна и выходом оптического N-входного нановолоконного объединителя таким образом, что в крайнем левом положении внутренняя нанотрубка разрывает оптические связи между выходами N-выходного оптического нановолоконного разветвителя и входами N-входного оптического нановолоконного объединителя, а также между выходами М-выходного нановолоконного разветвителя и входами М оптических нановолокон, при этом оптические связи между выходами М оптических нановолокон и входами М оптических выходных нановолокон присутствуют. Технический результат - повышение быстродействия, упрощение конструкции и обеспечение наноразмерного исполнения. 1 ил.

Наноустройство может быть использовано в оптических вычислительных наномашинах или приемопередающих наноустройствах, обеспечивающих обработку информации в тера- и гигагерцовом диапазонах. Наноустройство содержит источник постоянного оптического сигнала, два оптических нановолоконных объединителя, оптический нановолоконный трехвыходной разветвитель, две телескопические нанотрубки - внутреннюю и внешнюю, оптический нановолоконный N-выходной разветвитель, оптический N-входной нановолоконный объединитель, оптическое нановолокно. Входом устройства является первый вход первого оптического нановолоконного объединителя, входом устройства «установка в начальное состояние» - первый вход второго оптического нановолоконного объединителя. Телескопические нанотрубки расположены между выходами первого и второго оптических нановолоконных объединителей по оси распространения их выходных оптических сигналов. Второй выход оптического нановолоконного трехвыходного разветвителя - выход устройства. Технический результат - интегрирование как когерентных, так и некогерентных оптических сигналов с быстродействием, потенциально возможным для оптических процессорных схем, а также обеспечение наноразмерного исполнения. 1 ил.

Изобретение может быть использовано при разработке и создании оптических вычислительных машин и приемо-передающих наноустройств, обеспечивающих обработку информации в тера- и гигагерцовом диапазонах. Нанопреобразователь содержит источник постоянного оптического сигнала, оптический нановолоконный Y-разветвитель, два оптических нановолоконных N-выходных разветвителя, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях, две телескопические нанотрубки, входное оптическое нановолокно, оптический N-входной нановолоконный объединитель, группу N оптических нановолокон. Телескопические нанотрубки расположены таким образом, что в крайнем левом положении внутренняя нанотрубка разрывает оптические связи между выходами первого N-выходного оптического нановолоконного разветвителя и входами N-входного оптического нановолоконного объединителя, а также оптические связи между выходами второго N-выходного оптического нановолоконного разветвителя и входами группы N оптических нановолокон, выходы которых являются выходами устройства. Технический результат - обеспечение цифрового преобразования в позиционный двоичный код оптических аналоговых сигналов, с быстродействием, потенциально достижимым для чисто оптических устройств обработки информации, реализуемых в наноразмерном исполнении. 1 ил.

Изобретение относится к средствам вычислительной техники. Оптический наногенератор состоит из источника постоянного оптического сигнала, входного оптического нановолоконного Y-разветвителя, четырехвыходного оптического нановолоконного Y-разветвителя, выходного оптического нановолоконного Y-разветвителя и двух телескопических нанотрубок. Технический результат - устройство обеспечивает решение задачи генерации периодических оптических сигналов с быстродействием, потенциально возможным для оптических схем. 1 ил.

Предложенное изобретение относится к средствам вычислительной техники и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации. Данное изобретение направлено на решение задачи хранения как когерентных, так и некогерентных оптических аналоговых сигналов с быстродействием записи и считывания, потенциально возможным для оптических процессорных схем, а также задачи наноразмерного исполнения устройства. Предложенное оптическое аналоговое запоминающее наноустройство содержит группу оптических ответвлений, входное оптическое нановолокно, оптическое нановолокно сигнала управления записью, оптическое нановолокно сигнала управления чтением, выходное оптическое нановолокно, оптический нановолоконный объединитель, четыре оптических нановолоконных Y-разветвителя, три пары телескопических нанотрубок, содержащих внутреннюю и внешнюю нанотрубки, первый и второй оптические нановолоконные N-выходные разветвители, выходной оптический N-входной нановолоконный объединитель, оптический N-входной нановолоконный объединитель обратной связи и источник постоянного оптического сигнала, соответствующим образом оптически сопряженные между собой. 1 ил.

Изобретение относится к средствам вычислительной техники. В нанопреобразователь введены четыре оптических нановолоконных объединителя, пять оптических нановолоконных Y-разветвителя, две телескопические нанотрубки, три оптические нановолоконные линии задержки. Телескопические нанотрубки расположены между выходом третьего оптического нановолоконного объединителя и первым выходом третьего оптического нановолоконного Y-разветвителя по оси распространения их выходных оптических сигналов, выход источника оптического сигнала подключен ко входу первого оптического нановолокна, выход которого оптически связан со входом второго оптического нановолокна, выход которого является выходом устройства. Технический результат - обеспечение обработки информации при быстродействии, потенциально достижимом для чисто оптических устройств. 1 ил.

Предложенное изобретение относится к средствам вычислительной техники и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации. Данное изобретение направлено на решение задачи деления как когерентных, так и некогерентных оптических сигналов с быстродействием, потенциально возможным для оптических процессорных схем, а также задачи наноразмерного исполнения устройства. Предложенное наноустройство для деления оптических сигналов содержит группу оптических ответвлений, входное оптическое нановолокно, входной оптический нановолоконный N-выходной разветвитель, выходной оптический N-входной нановолоконный объединитель, оптический нановолоконный N-выходной разветвитель, оптический N-входной нановолоконный объединитель обратной связи, две телескопические нанотрубки - внутреннюю и внешнюю, источник постоянного оптического сигнала, соответствующим образом оптически сопряженные между собой. 1 ил.

Предложенное изобретение относится к средствам вычислительной техники и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации. Данное изобретение направлено на решение задачи умножения как когерентных, так и некогерентных оптических сигналов с быстродействием, потенциально возможным для оптических процессорных схем, а также задачи наноразмерного исполнения устройства. Предложенное оптическое умножающее наноустройство содержит группу оптических ответвлений, входное оптическое нановолокно, входной оптический нановолоконный N-выходной разветвитель, выходной оптический N-входной нановолоконный объединитель, оптический нановолоконный N-выходной разветвитель, оптический N-входной нановолоконный объединитель обратной связи, две телескопические нанотрубки - внутреннюю и внешнюю, и источник постоянного оптического сигнала, соответствующим образом оптически сопряженные между собой. 1 ил.

Предложенное изобретение относится к средствам вычислительной техники и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации. Данное изобретение направлено на решение задачи вычитания как когерентных, так и некогерентных оптических сигналов с быстродействием, потенциально возможным для оптических процессорных схем, а также задачи наноразмерного исполнения устройства. Предложенное оптическое вычитающее наноустройство содержит входной оптический Y-разветвитель, источник постоянного оптического сигнала, два оптических нановолоконных N-выходных разветвителя, два выходных оптических нановолоконных Y-разветвителя, два входных оптических нановолоконных объединителя, два оптических N-входных нановолоконных объединителя, соответствующим образом оптически сопряженные между собой, и две телескопические нанотрубки - внутреннюю и внешнюю. 1 ил.

Изобретение относится к специализированной вычислительной технике. В устройство включены оптические объединители, объединенные в N разрядных ячеек, каждая из которых содержит два оптических пространственно-частотных селектора, оптический Y-разветвитель, оптический пространственный амплитудный модулятор, оптический объединитель, причем входом устройства является вход оптического амплитудно-частотного преобразователя, выход которого подключен к входу первого оптического пространственно-частотного селектора первой разрядной ячейки, первый выход которого в каждой разрядной ячейке подключен к первому входу оптического объединителя данной разрядной ячейки, а второй выход подключен к входу оптического Y-разветвителя данной разрядной ячейки, второй выход которого является информационным выходом данной к-й разрядной ячейки и выходом соответствующего разряда устройства. Технический результат - обеспечение быстродействия, потенциально достижимого для чисто оптических устройств обработки информации. 1 ил.

Изобретение относится к средствам вычислительной техники. Сущность устройства заключается в формировании по двум входным оптическим сигналам 1а и 1b выходного оптического сигнала на выходе Ia>Ib или Ia<Ib. Оптический компаратор содержит оптический Y-разветвитель, два входных оптических нановолокна, две телескопические нанотрубки, два выходных оптических нановолокна, источник оптического сигнала. Технический результат - повышение быстродействия, потенциально возможного для оптических переключательных схем. 1 ил.

Изобретение относится к средствам контроля и диагностики и может быть использовано как отдельное самостоятельное устройство. Волоконно-оптический датчик мониторинга железнодорожного пути содержит формирователь импульсов, один передающий и n приемных оптических волноводов. Оптические волноводы укладываются вдоль контролируемого железнодорожного пути между подошвой рельса и поверхностью шпал, а между передающим и приемными оптическими волноводами реализовано m точек оптической связи, обеспечивающих прохождение оптических импульсов из передающего в приемные оптические волноводы при наличии механического воздействия в точке оптической связи. Определение номера точки оптической связи осуществляется по сдвигу фазы оптического импульса, принимаемого приемным оптическим волноводом. Изобретение позволяет определить наличие подвижных единиц на контролируемом участке железнодорожного пути, а также контролировать техническое состояние элементов верхнего строения железнодорожного пути. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для кодирования, декодирования и передачи данных, представленных оптическими сигналами, в частности к коммутаторам оптических сигналов, применяемым в компьютерных сетях. Коммутатор содержит четыре логических блока. Логический блок содержит первый, второй и третий входы-выходы, первый вход-выход первого - четвертого логического блока является входом-выходом первого - четвертого каналов коммутатора. Второй вход-выход первого логического блока соединен со вторым входом-выходом третьего логического блока, второй вход-выход второго логического блока соединен со вторым входом-выходом четвертого логического блока. Третий вход-выход первого логического блока соединен с первым входом-выходом дополнительно введенного пятого логического блока, второй вход-выход которого соединен с третьим входом-выходом второго логического блока. Третий вход-выход четвертого логического блока соединен с третьим входом-выходом пятого логического блока, четвертый вход-выход которого соединен с третьим входом-выходом третьего логического блока. Технический результат - упрощение коммутатора оптических сигналов и расширение его функциональных возможностей. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к измерительной технике. Сущность устройства заключается в формировании по входному оптическому сигналу Ф выходных оптических сигналов D₀,...,D _N, представляющих собой N-разрядный стандартный двоичный код {D₁,...,D_N}. Оптический АЦП содержит оптические объединители, оптический делитель, оптические линии задержки, оптически связанные волноводы, оптические Y-разветвители, оптический компаратор. Технический результат - изобретение направлено на решение задачи преобразования в позиционный двоичный код оптических аналоговых сигналов с быстродействием, потенциально достижимым для чисто оптических устройств обработки информации. 1 ил.

Изобретение относится к средствам вычислительной техники. Оптический преобразователь содержит оптические коммутаторы и оптический реверсивный счетчик, которые содержат оптические пороговые устройства на основе оптически связанных волноводов, оптические линии задержки, оптические делители, при этом выход оптического генератора тактовых импульсов подключен к входу оптического Y-разветвителя, выход каждого из N разрядов оптического реверсивного счетчика подключен ко входу соответствующего оптического Y-разветвителя группы N оптических Y-разветвителей, выходы оптического реверсивного счетчика подключены ко входам оптических Y-разветвителей, первые выходы оптических Y-разветвителей являются информационными выходами оптического аналого-цифрового преобразователя. Технический результат - обеспечение цифрового преобразования в позиционный двоичный код оптических аналоговых сигналов с быстродействием, потенциально достижимым для чисто оптических устройств обработки информации. 3 ил.

Изобретение относится к средствам вычислительной техники. Технический результат - возможность сравнения интенсивности двух некогерентных оптических сигналов с быстродействием, потенциально возможным для оптических переключательных схем. Сущность устройства заключается в формировании по двум входным оптическим сигналам Ia и Ib выходного оптического сигнала Ia>Ib или Ia<Ib. Оптический компаратор содержит две одинаковые группы элементов, каждая из которых состоит из оптических Y-разветвителей, оптических объединителей, оптически связанных волноводов и оптических усилителей. 1 ил.

Изобретение относится к аналого-дискретным преобразователям, а именно к цифроаналоговым преобразователям, и может быть использовано для преобразования кодов в аналоговые сигналы. Техническим результатом является повышение быстродействия и уменьшение погрешности преобразования. Устройство содержит регистр, блок импульсных усилителей, матрицу светодиодов, объектив, фотоприемник, операционный усилитель. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к средствам вычислительной техники. Оптический преобразователь кодов содержит группу оптических объединителей, группу оптических Y-разветвителей, при этом входы первых оптических Y-разветвителей являются входами устройства. Формирование контрольных разрядов осуществляется с помощью оптических объединителей, оптически связанных волноводов и оптического усилителя. Выходами устройства являются выходы оптически связанных волноводов. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности помехоустойчивого кодирования информации с повышенным быстродействием оптической переключательной схемы. 1 ил.