Устройство для оптической обработки информации
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИС
ИЗОЬРЕ
K ABTOPCKObhy (61) Зависимое от авт. (22) Заявлено 17.03,72 с р д
Государственный камнтет
Совета Министров СССР вс делам изобретений и аткрытий (32) Прпорнтст -—
Оп1блпковано 15.08.74. Бюллстсп» ¹ 30 (53) УДК 681.325.65 (088.8) Д<7та опубликования описания 17.04.75 (72) Авторы изобпстспня
Я. А, Моносов, А. A. Тулайкова и В. И. Щеглов
Институт радиотехники и электроники АН СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
ИНФОРМАЦИИ
Изобретение относится к вычислительной технике и з!о кет быть использовано при создании микроминиатюрных устройств, осуществляющих переработку и хранение дискретной информации в ЭВМ.
Известны устройства для обработки информации путем смещения границ доменов, содержащие магнитный кристалл, источник когерентпого света и блок фотоприемников, помещенные с разных сторон кристалла, источник однородного подмагничивания магнитного кристалла и генератор,t управляющих сигналов.
Целью изобрстения является повышение быстродействия и расширение области примеНСНПЯ < CTPOIICTB Д7Я ОПТH Это достигается тем, что устройство содерж)п датчики упругих колсб;)н)!!1, сосдипенныс с магнитным кристаллом и подключснные 1< генераторам упр!03,!5!!0!и!1: снг;илов. В качсствс магнитного кристалла усгройство может СОДСРЖа! 1> 3101101 З1011 ДОМСHOB, ИМСIOfllltlt IICCI<() 7»I«) <)Сей Н 13(BI ни )И13ан ия, . 1()к<) lцп х 13 If !»си()01 н 3!он()к!) пс1а,1,!а. HpIIIftfItttIt«л ll<»t схема предложенного ;. C T P 0 fl C1 B
Устройство содержит зиг:IHTH»lit кристалл 1, присоедине!шыс к 1!ему датчики упругих колебаний 2 и 2, источник когерентного света 3, в спектре излучения которого мап!итный кристалл прозрачен, блок 4 фотоприемников, источник 5 однородного подмагничивания 5 кристал7а, генераторы 6 и 6 управляющих сигналов. В отсутствие 110 7H flog .)Iагничпванпя B II,)IBстинс магнитного кристалла 1 существуют полосовыс домены. Их ширина:-иходится в преи делах от единиц до десятков микрон в зависиз!ости от толщины пластины, ее состава, величины подмагничиваюшего поля (направление магнитных доментов па чертеже показано стрелками). При пропускзнип света через такую пластину на экране блока 4 фотопрп15 емнико» можно наблюдать дифракционну)о картину. В рассзитрпвасмом здесь случае она состоит нз ряда точек, расположенных по горизонта IH и отстоящих од:!а от другой па расстоянии, обратно пропорциональном IIIHРШ)С ДОМЕНОВ. Пусть ток истоты t от генератора б поступает в I 3 границы доменов в пучнос1ях колеблются, а в узлах остаются неподвижными, т. е. доменная структура в целом изменяется. Изменение доменной структуры вызывает соответствующее изменение дифракционной картины, проявляющееся в перемещении точек на экране блока фотоприемников. Перемещение точек можно превратить в электрические сигналы, если экран выполнен в виде мозаики из фотоприемников, поскольку освещенность последних изменяется. Если затем к пьезокристаллу 2 поступает ток частоты Г от генератора 6, причем частогы f и Г разнятся одна от другой, то в кристалле возникает распределение пучностей и узлов упругих колебаний, отличное от того, какое было в отсутствие тока частоты f . Вызванное этим дополнительное изменение дифракционной картины на экране блока 4 описанным выше способом можно превратить в электрические сигналы. Характер изменения доменной структуры и соответственно дифракционной картины таковы, что допускают выполнение операций, функционально более содержательных, чем элементарные логические операции «и», «или», «не» и подобные им. Предложенное устройство может послужить основой для реализации какого-либо сложного информационного кода; так, например, с помощью этого устройства можно, в принципе, осуществлять динамическую голограмму. Максимальная скорость осуществления каждой операции принципиально ограничена резонансной частотой доменных границ. Из приведенного выше следует, что в предложенном устройстве требования к магнитному кристаллу относительно невысокие, а именно, кристалл долже|н быть прозрачен в каком-либо участке спектра и должен иметь заметную константу магнитострикции. Эти требования мож но совместить с условием высокой частоты резонанса доменных границ. Например, в монокристалле железо-иттриевого гранита, прозрачном в диапазоне длин волн îr 1 до 5 мкм, константа магнитострикции В— : 3,5 106 эрг см з, а резонанс доменных границ наолюдается на частоте f = 1,2 ° ° 109 ги. Поэтому в принципе минимальное время перемещения границ доменов в железо-иттриевом граните может составить величину порядка 10 8 — 10 с. l0 15 с: r 1 4 В предложенном устройсгве допустима замена датчиков упругих колебаний на тонкие проводящие петли, расположенные по периферии пластины магнитного кристалла. Ток, поступающий в эти петли от генераторов 6 и 6 и других создаст локализованное магнитное поле, что позволяет осуществлять все рассмотренные выше операции. Аналогичного эффекта можно добиться, используя анизотропный монокристалл с произвольной формой доменов, имеющий несколько осей легкого намагничивания. При помещении этого кристалла даже в однородное магнитное поле, направление которого относительно кристалла может изменяться, мож но получить изменение домен ной структуры с соответствующим изменением дифракционной картины, вызванное перемагничиванием кристалла от одной легкой оси к д ругой. В обоих последних случаях (управление с помощью петель и меняющегося по направлению поля) подаваемые сигналы могут иметь любую форму, например быть синусоидальными, импульсными и др. Постоянное подмагничивающее поле в случае необходимости может изменяться в небольших пределах для подбора исходной формы, размеров и подвижности доменов. В большинстве случаев, помимо полосовой доменной структуры, могут использоваться другие структуры. Предмет изобретения 1. Устройство для оптической обработки информации путем смещения границ доменов, содержащее магнитный кристалл, источник когерентного света и блок фотоприемников, помещенные с разных сторон кристалла, источник однородного подмагничивания магнитного кристалла и генераторы управляющих сигналов, отличающееся тем, что, с целью повышения его быстродействия и расширения области применения, оно содержит датчики упругих колебаний, соединенные с мапнитным кристаллом и подключенные к генераторам управляющих сигналов. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве магнитного кристалла оно содержит монокристалл с произвольной формой доменов, имеющий несколько осей легкого намагничивания, лежащих в плоскости монокристалла. 439846 Составитель Ю. Розенталь Техред Г. Дворина Корректор А. Дзесова Редактор Л. Тюрина МОТ, Загорский vex Заказ 7521 Изд. Ni 1916 Тира>к 591 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5
