Оптоэлектронный процессор

 

Изобретение относится к оптоэлектронной аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в системах оптической обработки информации с помощью некогерентной оптики. С целью повышения точности и расширения области применения за счет выполнения операций И, И-НЕ, ИЛИ, ИЛИ-НЕ устройство содержит вход-i ные транспаранты с установленными на каждом светофильтрами, спектральные полосы пропускания которых не перекрываются , а управляемый транспарантна котором записываются входные изображения , выполнен-в виде сэндвичструктуры , состоящей из набора последовательно расположенных оптически управляемых транспарантов, фоточувствительные слои которых соответствуют по спектральной чувствительности светофильтрам входных изображений. Операция инверсии осуществляется изменением напряжения и частоты питания управляемого транспаранта. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСИИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (s)) 4 С 06 С 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изоБРетений и ОтнРытий (21) 3821088/24-24 (22) 06.12.84 (46) 07.11.86. Бюл. Р 41 (72) Р.Б.Миткин и Г.П. Коротышова (53) 681.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 596976, кл. G 06 G 9/00, 1976. (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРОЦЕССОР (57) Изобретение относится к оптоэлектронной аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в системах оптической обработки информации с помощью некогерентной оптики. С целью повышения точности и расширения области применения за счет выполнения операций И, И-НЕ, ИЛИ, ИЛИ-НЕ устройство содержит входные транспаранты с установленными на каждом светофильтрами, спектральные полосы пропускания которых не перекрываются, а управляемый транспарантна котором записываются входные иэображения, выполнен.в виде сэндвичструктуры, состоящей иэ набора последовательно расположенных оптически управляемых транспарантов, фоточувствительные слои которых соответствуют по спектральной чувствительности светофильтрам входных иэображений. Операция инверсии осуществляется изменением напряжения и частоты питания управляемого транспаранта. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1269162

И- 5ретение относится к оптоэлектронной аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в системах оптической обработки информации с помощью нэкогерентной оптики.

Цель изобретения — повышение точности, а также расширение области применения за счет выполнения операций И-НЕ, ИЛИ и ИЛИ-НЕ.

На фиг.1 представлена структурная схема оптоэлектронного процессора; на фиг ° 2 - вариант выполнения управляемого транспаранта, реализующего функции И и И-НЕ; на фиг.3 — вариант выполнения управляемого транспаранта, реализующего функции ИЛИ и ИЛИ-НЕ.

Оптоэлектронный процессор содержит источник 1 первого (записывающего) излучения, и входных каналов, состоящих из входных транспарантов 2, светофильтров 3 и проекционных объективов 4-6, оптически связанных с помощью зеркал 7-10 с управляемым транспарантом 11 и с вторым фотоприемником 12, выход которого через усилитель 13 подключен к входу управляемого источника 14 питания и к управляющему входу источника 15 второго (считывающего) излучения, который с помощью светоделителя 16 оптически связан с первым фотоприемником 17 через управляемый транспарант 11.

Управляемый транспарант 11 состоит из последовательно расположенных на оптической оси и-1 многослойных структур, каждая из которых состоит из стеклянной подложки. 18, первого про- . зрачного электрода 19, второго прозрачного электрода 20, фоточувствительного 21 (22) и электрооптического 23 слоев с диэлектриком 24,.и и-ой структуры, состоящей из стеклянной подложки 18, первого 19 и второго 20 прозрачных электродов, фоточувствительного 25, фильтрующего 26, зеркального 27 и электрооптического 23 слоев.

Другой вариант управляемого транспаранта включает в себя последовательно расположенные на оптической оси (фиг.3) стеклянную подложку 18, первый прозрачный электрод 19, п структур, каждая из которых выполнена в виде фоточувствительного 21 (22 и 25) и диэлектрического 24 слоев (где п=1,2,...), (и+1)-ю структуру, выполненную в виде фильтрующего 26, зеркального 27 и электрооптического 23 слоев и второго прозрачного электрода 20. При этом диапазон спектральной чувствительности фоточувствительных слоев 21, 22 и 25 равен диапазонам спектрального пропускания светофильт5 ров 3, 3, 3„, а спектральный диапазон оптического пропускания фильтрующего слоя лежит за пределамичувствительности фоточувствительных слоев.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на входные транспаранты 2, например, двоичных иэображений происходит их фильтрация селективными светофильтрами 3. Проекционные объективы 4-6 формируют иэображения на соответствующих фоточувствительных слоях управляемого транспаранта 11.

Одновременно с противоположной стороны на управляемый транспарант 11

20 поступает поток света от источника второго излучения (считывающего)

В момент, когда на вход управляемого транспаранта 11 поступают изображения У,, У,...,Ф, каждое из которых ) 1 соответствует логической "1", от противоположной стороны транспаранта 11 происходит отражение считывающего светового потока, который поступает на первый фотоприемник 17. В случае, 30 если хотя бы из входных иэображений несет логический "0", от транспаранта 11 не происходит отражения считывающего излучения, что регистрируется фотоприемником 17. Для обеспечения

З5 надежной работы устройства в условиях случайных помех и недостаточной априорной информации устройство оснащено фотоприемником 12, чувствительность которого перекрывает все диа4О пазоны пропускания светофильтров 3.

В случае изменения интенсивности записывающего излучения источник 14 питания формирует управляющее напряжение на транспарант 11, величина которого обратно пропорциональна сигналу с выхода фотоприемника 12. Одновременно происходит изменение считывающего потока от источника 15 излучения.

Процесс формирования иэображений

50 на транспаранте 11 заключается в следующем. При поступлении светового потока спектрально отфильтрованного, например, фильтром 3, на фоточувствительный слой 21 на поверхности последнего формируется определенный рельеф распределения освещенности, адекватный формируемому изображению, что вызывает в слое 21 локальные из12б 9162 менения электрических свойств. Зто приводит к увеличению напряжения, прикладываемого к слою 23 в соответст вующих участках, что вызывает изменение его оптической плотности. В результате данные участки становятся прозрачными для прохождения следующего потока У, спектральный диапазон которого соответствует диапазону спектральной чувствительности слоя 22. О

Под действием потока Р происходят аналогичные изменения во втором слое

23, что обеспечивает прохождение следующего потока, и т.д. При просветлении последнего электрооптического слоя 23 считывающий поток отражается от зеркального слоя 27, т.е. происходит модуляция по апертуре считывающего излучения. Фильтрующий слой 26 предотвращает влияние потока Р на характеристики фоточувствительных слоев. E случае отсутствия хотя бы одного из потоков Р,,,...,У„ электрооптический слой не изменяет своих свойств и отражения от зеркального 25 слоя не происходит.

В другом варианте выполнения транспаранта 11 (фиг.3) попадание хотя бы одного из потоков Р,, У,..., Ф на

2 соответствующий фоточувствительный слой 21, 22, 25 вызывает изменения оптической прозрачности электроопти,ческого слоя 23 и соответствующее изменение считывающего потока.

В случае выполнения операций И-НЕ и ИЛИ-НЕ управляемый источник 14 питания изменяет напряжение и частоту питания, осуществляя изменение ориентации доменной структуры электрооптического материала и осуществляя

|О тем самым инверсию изображения.

Формула из об рете ния

1. Оптоэлектронный процессор, содержащии источник первого излучения, 45 первый входной канал, состоящий из оптически связанных входного транспаранта, светофильтра и проекционного объектива, управляемый транспарант, источник второго излучения и первый фотоприемник, причем источник первого излучения оптически связан с входным транспарантом, проекционный объектив оптически связан с управляемым транспарантом, а источник второго излучения оптически связан с первым фотоприемником через управляемый транспарант, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены п-1 входных каналов, входные транспаранты которых оптически связаны с источником первого излучения, а проекционные объективы входных, каналов оптически связаны с управляемым транспарантом, второй фотоприемник, усилитель и управляемый источник питания, при этом диапазоны спектрального пропускания светофильтров входных каналов выполнены неперекрывающимися, второй фотоприемник выполнен чувствительным ко всем диапазонам пропускания светофильтров и оптически связан с проекционными объективами входных каналов, электрический выход второго фотоприемника через усилитель подключен к управляющему входу источника второго излучения и к входу управляемого источника питания, выход которого подключен к входу управления пропусканием управляемого транспаранта.

2. Процессор и п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью расширения области применения за счет выполнения операции И-НЕ, управляемый транспарант выполнен в виде сэндвичструктуры, состоящей из последовательно расположенных на оптической

° . оси п-1многослойных одинаковых структур, каждая из которых состоит из стеклянной подложки, первого прозрачного электрода, фоточувствительного и электрооптического слоев и второго прозрачного электрода, и и-й структуры, состоящей из стеклянной под.ложки, первого прозрачного электрода, фоточувствительного, фильтрующего, зеркального и электрооптического слоев и второго прозрачного электрода, при этом диапазоны спектральной чувствительности фоточувствительных слоев равны диапазонам спектрального пропускания соответствующих светофильтров, спектральный диапазон оптического пропускания фильтрующего слоя лежит за пределами чувствительности фоточувствительных слоев, а выводы первых и вторых прозрачных электродов объединены и являются входом управления пропусканием управляемого транспаранта.

3. Процессор по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью расши-, рения области применения за счет выполнения операций ИЛИ и ИЛИ-НЕ, управляемый транспарант выполнен в виде

У-У Z>... Г ф

У=,1 4 .. Хр фМЕ) м/

Ю- /

Юб/ЮФ

<ие. 1

/ ° ° °

S 12691 сэндвич-структуры, состоящей из последовательно расположенных на оптической оси стеклянной подложки, первого прозрачного электрода, и структур, каждая из которых выполнена в виде фоточувствительного и диэлектрического слоев (где n=1,2,...), (и+1)-й структуры, выполненной в виде фильтрующего, зеркального и электрооптического слоев, и второго прозрачного 1р электрода, при этом диапазоны спект- б Р1 ЯУ Р4 Я fg, ".,ЯУ

62 .Ь ральной чувствительности фоточувствительных слоев равны диапазонам спектрального пропускания соответствующих светофильтров, спектральный диапазон оптического пропускания фильтр лощего слоя лежит за пределами чувствительности фоточувствительных слоев, а вывод первого и второго прозрачного электродов является входом управления пропусканием управляемого транспаранта.

1? 69162

Г1Л РГЛГХЛ с 7Л Е.7 Л7

Составитель Г.Зелинский

Редактор Н.Тупица Техред В.Кадар Корректор С. Черни

Закаэ 6039/53 Тира к 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4