Многоканальный ассоциативный оптический коррелятор для запоминающего устройства

 

Изобретение относится к вычислительной технике и быть использовано для ассоциативного поиска информации по многим признакам опроса оптическими методами в запоминающих устройствах различного типа. Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности коррелятора. Последний содержит многоканальный спектральный излучательный блок 1 для ввода ассоциативных признаков в коррелятор в виде световых пучков с различными длинами волн, группу световодных мультиплексоров 2 для объединения световых пучков с различными длинами волн в единые многоцветные пучки, группу световодных демультиплексоров 3 для размножения многоцветного светового пучка, многоканальный водноводный модулятор А для отображения признаков опроса, группу световодных мультиплексоров 5 для объединения световых пучков с одинаковой длиной волны в единые пучки, группу спектральных демультиплексоров 6 для разделения многоцветных световых пучков на составляющие его одноцветные пучки, фотоприемный блок 7 для определения совпадения признаков и блок 8 управления. 3 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГГУБЛИК

ГОСУДАР CTB E ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1.1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4674713/24 (22) 10.04.89 (46) 23,04.91. Бюл. М 15 (75) А.А.Вербовецкий (53) 681.327.66 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1364090, кл. G 11 С 11/42, 1986.

Авторское свидетельство СССР

М 1485902, кл. G 11 С 11/42, 1987, (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ АССОЦИАТИВНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ КОРРЕЛЯТОР ДЛЯ ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для ассоциативного поиска информации по многим признакам опроса оптическими методами в запоминающих устройствах различного типа. Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности

„„Я „„1644229А1 (я) s G 11 С 11/42 коррелятора. Последний содержит многоканальный спектральный иэлучательный блок

1 для ввода ассоциативных признаков в коррелятор в виде световых пучков с различными длинами волн. группу световодных мультиплексоров 2 для объединения световых пучков с различными длинами волн в единые многоцветные пучки, группу световодных демультиплексоров 3 для размножения многоцветного светового пучка, многоканальный водноводный модулятор 4 для отображения признаков опроса, группу световодных мультиплексоров 5 для объединения световых пучков с одинаковой длиной волны в единые пучки. группу спектральных демультиплексоров бдля разделения многоцветных световых пучков на составляющие его одноцветные пучки, фотоприемный блок 7 для определения совпадения признаков и блок 8 управления. 3 ил.

1644229

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, coBf48cTHo с запоминающими vcтройствами различного типа (оптоэлектронными, магнитными, электронными и тд.). для ассоциативного поиска информации.

Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности коррелятора, На фиг. 1 и 2 прпиведена схема многоканального ассоциативного оптического коррелятора для запоминающего устройства; на фиг. 3- блок-схема блока управления.

Многоканальный ассоциативный оптический коррелятор для запоминающего устройства содержит многоканальный спектральный излучателънь;й блок 1, первую группу 2 световодных мультиплексоров, группу 3 световоднь;х демультиплексоров, многоканальный волноводный модулятор 4, вторую группу 5 световодных мультиплексоров, группу б спектральных демультиплексоров, фотоприемный блок 7 и блок 8 управления, Многоканальный спектральнь1й иэлучательный блок 1 предназначен для Ввода, например, ассоциативных признаков в коррелятор в виде световых пучков таким образом, что разряды каждого признака отображаются световыми пучками с одинаковой длиной волны, отличной От длин световых пучков, на которых Отображаются остальные признаки, и преобразует, например, входные электрические сигналы в оптические. Блок 1 может состоять, например, из групп лазерных диодов, каждая из которых излучает на своей определенной длине волны.

Каждый световодный мультиплексор группы 2 предназначен для объединения световых пучков с разными дл íàìè волн в единый многоволновой (многоцветный» пучок и может быть выполнен, например, В виде волоконно-оптического или интегрально-оптического волноводного мультиплексора, или в виде обьемной цилиндрической линзы, или волноводной линзы.

Каждый световодный демультиплексор группы 3 предназначен для размножения

МНОГОВОЛНОВОГО (МНОГОЦВЕТНОГО) СВЕТОВОГО пучка и можети быть выполнен, например, в виде волоконно-оптического или интегрально-оптического волноводного демультиплексора.

Многоканальный волноводный модулятор 4 предназначен, например, для отображения признаков опроса v, может быть выполнен, например, В интегральном виде на основе электрооптического кристал.".а.

Каждый световодный мультиплексор группы 5 предназначен для объединения

«1 Г1

25 0

cBo«IaBbIx пучков с одинаковой длиной волны в единый пучок и может быть выполнен, например, В сиде волоконно-оптического или интегрально-оптического мультиплексора, или В виде объемной цилиндрической линзы, или волноводной линзы.

Каждый спектральный демультиплексор -руппы 6 предназначен для разделения многоволнового (многоцветного) светового пучка на составляющие его одноволновые (одноцветные) пучки и может быть выполнен, например, иа основе cnfIGBHblx ответвителей из одномодовых волоконных световодоя или интегральных световадов, или гофрированных Волноводных структур.

ФотоприемныЙ блок 7 служит для определения =.îâïàäåíèÿ ассициативных признаков инборм«ации с признаками опрОсэ N может быть Выполнен, напоимер, 6 виде интегральной гатрицы фотоприемников, Блок 8 управления обеспечивает работу коррелятора и может состоять, например, из канала 9 ввода-вывода, генератора 10 синхроимпульсов, буферного накопителя

11. формирователя 12 управляющих сигналов, буферного накопителя 13, формирователей I4 и 15 gnpBBJIяющих сиГналОВ, буферного накопителя 16, Многоканальный ассоциативный оптический коррелятор работает следующим образом.

По команде генера1ора 10 син",poèI4пульсов из канала 9 ввода-вывода и (где n =

=-1, 2, 3, ... m, гл — число строк излучательных элементов в блоке 1) ассоциативных признаков информации через буферный накопител ь 11 и формирователь 12 управляющих сигналов поступают на излучательный блок 1, например, в виде электрических сигналов.

Блок 1 преобразует электрические сигналы в Оптические, нан Г,имер, таким образом, чтобы каждом l и-му ассоциативному признаку cool .Вгствовала и-я строка onтических сигналов, отображающая на выходе блока 1 все р-е (где р = 1, 2, 3, „. S, S — число разрядов в признаке) разряды и-го признака на одной и той же длине волны g, отличающейся от длин волн, на которой отображаются остальные (и-1) признаки.

Причем эти оптические сигналы отображают ассоциативные признаки,.нагример, или в коде Рида-Маллера, между двоичными знаками которого, представленными в прямом парафазном коде, располагаю ся опорные разряды в npocmv коде, или В коде

Рида-Маллера, двоичные знаки которого представлень. В прямом коде Манчестера т.е., когда каждый двоичный знак признака представляется Во Времени, нзпримср, 1644229 двумя состояниями света, отображающими его в прямом и обратном простом коде, т.е. отображающими двоичный знак во временном парафазном коде), за которым следует во времени опорный сигнал. Опорный сигнал в последнем случае формируется, например, когда все излучательные элементы блока 1, отображающие все разряды каждого ассоциативного признака, излучают свет, т.е. отображают "1" в простом коде.

По команде генератора 10 из канала 9 ввода-вывода k(где k =1,2,3, ... r г — число строк в многоканальном световодном модуляторе 4) признаков опроса через накопитель 13 и формирователь 14 поступают на модулятор 4, например, или в коде РидаМаллера, между двоичными знаками которого, представленными в обратном парафазном коде, располагаются опорные разряды в простом коде или в коде РидаМаллера, двоичные знаки которого представлены в обратном коде Манчестера, с разделенным во времени сигналом. При этом каждый k-й признак опроса занимает, например, соответствующую k-ю строку модулятора 4, а при подаче опорного сигнала в каждой k-й строке модулятора 4 остается открытой, например, только одна ячейка (остальные закрыты), т.е. в каждой строке модулятора 4 отображается только одна двоичная "1" — остальные "0" все в простом коде.

Коррелятор в случае использования второго способа кодирования работает следующим образом. Световые пучки, отображающие одноименные р-е разряды всех и ассоциативных признаков, обьединяются соответствующим мультиплексором 2 в единый и-цветный пучок, который демультиплексором 3 размножается на k пучков. Эти пучки направляются на все ячейки многоканального модулятора 4, отображающие р-е разряды всех k признаков опроса.

Так как световые пучки, отобра .ающие одноименные р-е двоичные разряды всех и ассоциативных признаков на различных длинах волн 5, проходят через все ячейки модулятора 4, отображающие соответствующие р-е разряды всех k признаков опроса, то осуществляется оптическое умножение всех и ассоциативных признаков на все k признаков опроса и при этом оптические сигналы произведений спектрально разделены.

Многоцветные световые пучки, соответствующие всем р разрядам каждого k-го признака опроса мультиплексором 5, обьединяются в единый и-цветный пучок, который поступает на соответствующий

55 спектральный демультиплексор группы 6.

Этот демультиплексор группы 6 направляет каждую и-ю спектральную составляющую многоцветного светового лучка на соответствую ций "t k-й фотоприемник блока 7. При этом фотоприемный элемент блока 7 с координатами и и k регистрирует оптический сигнал, соответствующий и-му ассоциативному признаку и k-му признаку опроса.

По команде генератора 10 формирователь 15 подает напряжение на блок 7. Координаты и и k фотоприемного элемента блока

7, на котором оптический опорный сигнал превышает оптический сигнал основных разрядов, определяют соответственно п-й ассоциативный признак и k-й признак опроса, пс которым произошло совладение, По команде генератора 10 код адреса иго фотоприемного элемента с блока 7 через накопитель 16 передается в канал 9 ввода-вывода. Таким образом производится определение адреса ассоциативного признака в странице ассоциативных признаков и адреса признака опроса в странице признаков опроса, по которым произошло совпадение.

Формула изобретения

Многоканальный ассоциативный оптический коррелятор для запоминающего устройства, содержащий многоканальный спектральный излучательный блок, фотоприемный блок и блок управления, первый и второй выходы которого подключены соответственно к управляющим входа м многоканального спектрального излучательного блока и фотоприемного блока, выход которого подключен к адресному входу блока управления, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности коррелятора, в него введены первая и вторая группы светсводных мультиплексоров, группа световсдных демультиплексоров, многока- . нальный световой модулятор и группа спектральных демультиллексоров, причем выходы каждой группы спектрально дифференцированных излучателей многоканального спектрального излучательного блока оптически связаны с соответствующими входами соответствующего светсводнвго мультиплексора первой группы световодных мультиплексоров, выход каждого из которых оптически связан с входом соответствующего демул ьтиплексора группы световсдных демультиплексоров, выходы которых оптически связаны с соответствующими входами многоканального светсводнсгс модулятора, выходы каждой группы одинаковых спектральных выходов которого оптически связаны с соотСоставитель C. Самуцевич

Редактор Н, Тупица Техред M.Моргентал Корректор А, Обручар

Заказ 1244 Тираж 349 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/6

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ветствующими входами соответствующего мультиплексора второй группы световодных мультиплексоров, выход каждого из которых оптических связан с соответствующим входом фотоприемного блока. третий выход блока управления подключен к управляющему входу многоканального световодного модулятора.