оптический дифференциатор

Классы МПК:G06E3/00 Устройства, не предусмотренные в группе  1/00, например для обработки аналоговых или гибридных данных
G06G7/18 для интегрирования или дифференцирования
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Ростовский военный институт ракетных войск
Приоритеты:
подача заявки:
1999-06-29
публикация патента:

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для создания оптических вычислительных систем. Техническим результатом является возможность обработки сигналов в реальном масштабе времени. Устройство содержит когерентный источник излучения, электрооптический амплитудный модулятор, оптический Y-разветвитель, оптическую линию задержки, оптический фазовый модулятор, оптический объединитель и оптический усилитель. 1 ил.
Рисунок 1

Формула изобретения

Оптический дифференциатор, содержащий оптический Y-разветвитель, отличающийся тем, что в него введен когерентный источник излучения, выход которого подключен к информационному входу электрооптического амплитудного модулятора, управляющий вход которого является входом устройства, а выход электрооптического амплитудного модулятора подключен к входу оптического Y-разветвителя, выход первого оптического разветвления которого через последовательно соединенные оптическую линию задержки и оптический фазовый модулятор оптически связан с первым входом оптического ответвления оптического объединителя, а выход второго оптического разветвления оптического Y-разветвителя подключен ко второму входу оптического ответвления оптического объединителя, выход которого подключен ко входу оптического усилителя, выход которого является выходом устройства.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к специализированной вычислительной технике и может быть использовано при создании оптических вычислительных машин. Известны дифференциаторы, позволяющие осуществлять дифференцирование временных сигналов в реальном масштабе времени (У. Титце, К. Шенк. Полупроводниковая схемотехника. - М.: Мир, 1978). Недостатком данного устройства является отсутствие возможности дифференцирования временных оптических сигналов в реальном масштабе времени. Заявленное изобретение направлено на решение задачи синтеза оптического дифференциатора, позволяющего осуществлять дифференцирование временных оптических сигналов в реальном масштабе времени. Подобная задача возникает при создании оптических систем обработки информации, а также оптических вычислительных машин.

Сущность изобретения состоит в том, что в устройство введены когерентный источник излучения, электрооптический амплитудный модулятор, оптический Y-разветвитель, оптическая линия задержки, оптический фазовый модулятор, оптический объединитель и оптический усилитель. Выход когерентного источника излучения подключен к информационному входу электрооптического амплитудного модулятора, управляющий вход которого является входом устройства, а выход электрооптического амплитудного модулятора подключен к входу оптического Y-разветвителя, выход первого оптического разветвления которого через последовательно соединенные оптическую линию задержки и оптический фазовый модулятор оптически связан с первым входом оптического ответвления оптического объединителя, а выход второго оптического разветвления оптического Y-разветвителя подключен ко второму входу оптического ответвления оптического объединителя, выход которого подключен ко входу оптического усилителя, выход которого является выходом устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена функциональная схема оптического дифференциатора.

Устройство содержит когерентный источник излучения 1, электрооптический амплитудный модулятор 2, оптический Y-разветвитель 3 с оптическими разветвлениями 31 и 32, оптическую линию задержки 4, оптический фазовый модулятор 5, оптический объединитель 6 с двумя оптическими ответвлениями 61 и 62, оптический усилитель 7.

Выход когерентного источника излучения 1 подключен к информационному входу электрооптического амплитудного модулятора 2, управляющим входом которого является вход устройства. Выход электрооптического амплитудного модулятора 2 подключен ко входу оптического Y-разветвителя 3, выход первого оптического разветвления 31 оптического Y-разветвителя 3 оптически связан со входом оптической линии задержки 4, выход второго оптического разветвления 32 оптического Y-разветвителя 3 оптически связан со вторым входом оптического ответвления 62 оптического объединителя 6. Выход оптической линии задержки 4 оптически связан со входом оптического фазового модулятора 5, выход которого соединен с первым входом оптического ответвления 61 оптического объединителя 6, выход которого связан со входом оптического усилителя 7, выход которого является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом. С выхода источника 1 когерентного излучения когерентный сигнал с интенсивностью 2 усл. ед. поступает на информационный вход электрооптического амплитудного модулятора (ЭАМ) 2, где происходит его модуляция полезным сигналом с амплитудой f(t), поступающим на управляющий вход ЭАМ 2 - на выходе ЭАМ 2 формируется сигнал с интенсивностью 2(f(t))2.

Данный сигнал, проходя через оптический Y-разветвитель 3 с оптическими разветвлениями 31 и 32, делится на два сигнала с амплитудой f(t) каждый.

Первый сигнал с амплитудой f(t), проходя через оптическое разветвление 31 оптического Y-разветвителя 3, поступает на вход оптической линии задержки 4, где происходит временная задержка данного сигнала на оптический дифференциатор, патент № 2159461t (на выходе оптической линии задержки 4 формируется сигнал f(t-оптический дифференциатор, патент № 2159461t)). Полученный сигнал f(t-оптический дифференциатор, патент № 2159461t) поступает на вход оптического фазового модулятора 5, где происходит пространственный сдвиг полученного сигнала по фазе на оптический дифференциатор, патент № 2159461.

Второй сигнал с амплитудой f(t), проходя через оптическое разветвление 32 оптического Y-разветвителя 3, поступает на второй вход оптического ответвления 62 оптического объединителя 6. На первый вход оптического ответвления 61 оптического объединителя 6 поступает сигнал с амплитудой f(t-оптический дифференциатор, патент № 2159461t): на выходе оптического объединителя 6 происходит суммирование этих двух сигналов и формируется сигнал с амплитудой (f(t)-f(t-оптический дифференциатор, патент № 2159461t)). Полученный сигнал поступает на вход оптического усилителя 7, где происходит усиление по амплитуде данного сигнала в 1/оптический дифференциатор, патент № 2159461t раз: на выходе оптического усилителя 7 получаем сигнал (f(t)-f(t-оптический дифференциатор, патент № 2159461))/оптический дифференциатор, патент № 2159461t, соответствующий производной df/dt от исходного сигнала f(t).

Класс G06E3/00 Устройства, не предусмотренные в группе  1/00, например для обработки аналоговых или гибридных данных

оптическое кодирующее устройство -  патент 2507559 (20.02.2014)
оптический вычислитель дополнения нечеткого множества -  патент 2463640 (10.10.2012)
оптический наноселектор минимального и максимального сигналов -  патент 2454700 (27.06.2012)
оптический наноселектор минимального сигнала -  патент 2451979 (27.05.2012)
оптический наноселектор минимального сигнала -  патент 2451978 (27.05.2012)
оптический т-нанотриггер -  патент 2451977 (27.05.2012)
оптический д-дизъюнктор нечетких множеств -  патент 2451976 (27.05.2012)
оптический наноселектор максимального сигнала -  патент 2451975 (27.05.2012)
оптоэлектронный нечеткий процессор -  патент 2446436 (27.03.2012)
оптоэлектронный дефаззификатор -  патент 2446435 (27.03.2012)

Класс G06G7/18 для интегрирования или дифференцирования

способ и устройство двухтактного интегрирования с компенсацией погрешностей -  патент 2523939 (27.07.2014)
способ и устройство двухтактного интегрирования -  патент 2521305 (27.06.2014)
дифференцирующее устройство -  патент 2479024 (10.04.2013)
функциональная структура процедуры логического дифференцирования d/dn позиционных аргументов [mj]f(2n) с учетом их знака m(±) для формирования позиционно-знаковой структуры ±[mj]f(+/-)min с минимизированным числом активных в ней аргументов (варианты) -  патент 2428738 (10.09.2011)
способ преобразования позиционно-знаковых аргументов ±[nj]f(+/-) в структуру аргументов ±[nj]f(+/-)min с минимизированным числом активных аргументов и функциональная структура для его реализации (варианты русской логики) -  патент 2417432 (27.04.2011)
способ избирательного логического дифференцирования d*/dn позиционных аналоговых сигналов ±[mj]f(2n) с учетом их логического знака m(±) и функциональная структура для его реализации (варианты русской логики) -  патент 2417431 (27.04.2011)
способ логического дифференцирования d/dn позиционных аналоговых сигналов ±[ni]f(2n) с учетом их логического знака n(±) (варианты русской логики) -  патент 2417430 (27.04.2011)
функциональная структура процедуры логического дифференцирования d/dn аналоговых сигналов ±[ni]f(2n) с учетом их логического знака n(±) (варианты) -  патент 2413988 (10.03.2011)
оптическое дифференцирующее наноустройство -  патент 2412481 (20.02.2011)
способ логического дифференцирования аналоговых сигналов, эквивалентных двоичному коду, и устройство для его реализации -  патент 2375749 (10.12.2009)
Наверх