Матрица фотодетекторов

Высокий контраст. Достижение высокого контраста ослабляет последующие требования к материалам для записи голограмм и матрице фотодетекторов. Желательно иметь контраст 100 1 и больше такой контраст достигался в ряде устройств типа составителя страниц. [c.433]

Матрица фотодетекторов необходима для преобразования восстановленной с голограммы информации в электрический сигнал. Эта фоточувствительная матрица считывания должна включать в себя один чувствительный фотодиод или фототранзистор и один или два переключающих (адресующих) прибора на каждый бит информации восстановленной страницы (см., например, [4]). Каждый чувствительный элемент матрицы должен играть роль порогового детектора, указывающего на наличие или отсутствие света (двоичные 1 или 0). Одна и та же матрица фотодетекторов должна считывать все записанные голограммы. [c.436]

Третье полезное свойство матрицы фотодетекторов — это способность запоминать входную световую энергию. Поскольку считываемая страница обычно содержит слова или блоки слов, то полезно было бы иметь кратковременное хранение восстановленной битовой картины. [c.436]

Наконец, четвертым требованием является то, чтобы матрица фотодетекторов в комбинации с электронным устройством обеспечивала полную произвольную выборку всех слов или блоков слов внутри восстановленной страницы. [c.437]

Помимо лазера, дефлекторов пучка, составителя страниц, среды для записи голограмм и матрицы фотодетекторов, для соединения главных элементов схемы необходимо множество других оптических элементов и электронных устройств. Некоторые из необходимых оптических элементов показаны на рис. 4—7. Как правило, приходится использовать большое число линз. Одни из них формируют пучок, другие осуществляют преобразование Фурье. При этом линзы должны быть высококачественными, чтобы не вносить больших искажений в волновой фронт. Если применяются акусто-оптические дефлекторы, то приходится использовать также цилиндрические линзы, причем их светосила должна быть больше, чем у сферических линз (см. рис. 8). Кроме простого светоделителя, расположенного под углом Брюстера, как показано на рис. 4—7, применяются светоделители, чувствительные к поляризации света. [c.437]

За апертуру воспроизводящего пучка для каждого бита в плоскости изображения (матрицы фотодетекторов) можно принять диаметр голограммы а в плоскости голограммы. Эти единицы информации будут различимы, если удовлетворяется критерий Рэлея, т. е. [c.439]

Мощность оптического излучения, дифрагированного на один из фотодиодов или фототранзисторов матрицы фотодетекторов, дается выражением [c.440]

Матрица фотодетекторов 436 Меллина преобразование 36 [c.731]

Практически голографическую память организуют таким образом, чтобы голограмма, содержащая одну страницу информации, имела как можно меньшие размеры. На одной пластинке-носителе информации размещается большое число таких голограмм. Отдельные голограммы представляют собой голограммы Фурье, и их минимальный диаметр может достигать величины 0,25 мм. При считывании каждой голограммы получают одну страницу информации емкостью 10 —10 бит. Эта емкость определяется возможностями детектирования, которое осуществляется обычно таким образом, что каждый бит информации считывается отдельным приемником. Таким образом, необходимо располагать матрицей фотодетекторов, 1 расположенных в плоскости восстановленного изображения страницы информации (рис. 118). Сигнал, снимаемый с матрицы фотоприемников, поступает на дальнейшую обработку. [c.175]

Схема генерации сигнала, включающая матрицу фотодетекторов и ПЗС-мультиплексор [c.94]

Матрица фотодетекторов памяти прямого доступа [c.347]

Эффективна модификация метода со сканированием объекта узким лучом, перемещающимся параллельно оси лазера с помощью дефлектора. При этом отклонение луча в зоне дефекта фиксируется позиционно-чувствительным фотодетектором или ПЗС-матрицей. Массив данных о положении луча вводится в ЭВМ и визуализируется на дисплее. [c.520]

МОЖНО представить в виде серии операций с матрицами. Матричное умножение представляет собой не что иное, как упорядоченные серии операций умножения и сложения, каждое из которых легко выполнить оптически. Далее обсуждение ограничено случаем некогерентной оптики, так что интерес будет представлять интенсивность света, а фазу рассматривать не потребуется. Используя термины из области оптики, числа представляют уровнями интенсивности света, или уровнями пропускания пространственных модуляторов света. Если свет с интенсивностью t проходит через модулятор с коэффициентом пропускания результирующая интенсивность света составляет t ti. Сложение осуществляется путем суммирования большого числа световых пучков на единственном фотодетекторе. В литературе описан ряд оптических матричных умножителей, использующих уровни интенсивности для представления целых чисел [5, 6J. Реализация всего этого затрудняется ограниченным динамическим диапазоном оптической обработки. На практике удается получать, управлять и детектировать около 500 дискретных уровней. Это ограничивает точность вычислений примерно 8 разрядами. Точность в 8 бит является удовлетворительной лишь в редких случаях, что особенно проявляется в задачах с большим числом шагов, когда погрешности накапливаются. Как хорошо известно из области применения ЭВМ, решение должно быть представлено в цифровой форме. Каждое число представляют последовательностью цифр, каждая из которых имеет очень маленький динамический диапазон. а операции проводят над отдельными цифрами. [c.184]

На рис. 7.9 показан вариант с пространственным интегрированием, где матричное произведение есть АВ при ц = 101, 12 = 010, 621 = 011, 622 = 001, Имеется k входов для одной матрицы и ml входов для другой. Для выходной матрицы имеется mk фотодетекторов. Вид входных сигналов позволяет заключить, что выполнение всей процедуры потребует 2т- -п—1)/— —n+ k—1)(2/—1) тактовых циклов. Показанный на рис. 7.10 вариант схемы с временным интегрированием требует наличия k входов для одной матрицы и т входов для другой. Имеется (21—1)mk синхронизируемых выходов. Операция умножения занимает лишь (т- -п—1)(2/+1) + (й—1) тактовых циклов. Соответственно архитектура с временным интегрированием допускает большую степень параллелизма при умножении матрицы на матрицу. [c.198]

На пути создания успешно работающего оптического умножителя матриц возникает большое число различных проблем. Задача может быть условно разделена на проблемы, связанные с оптической частью, и проблемы, связанные с электронной частью. Проблемы оптических устройств, рассматриваемые здесь, затрагивают в основном вопросы подбора источников света для выходного сигнала, пространственных модуляторов света и фотодетекторов выходного сигнала. Проблемы, связанные с электронными устройствами, включают передачу данных на световые источники и модуляторы, а также восстановление данных, поступающих с детекторов. Эти проблемы настолько [c.208]

В настоящее время, как видно из изложенного выше материала, оптические методы умножения матрицы находятся еще только в стадии зарождения. На текущем уровне работ имеются дискретные источники света, модуляторы и фотодетекторы, которые не слишком просто состыковываются друг с другом и с обслуживающей их электроникой, что ограничило объем решаемых ими задач. Эти устройства выдают выходные сигналы, которые не пригодны для дальнейших вычислений. Можно предположить, что в будущем развитие пространственных модуляторов света, интегральной оптики и микротехнологии приведет к созданию интегрированных оптических систем, включающих все компоненты в один узел. [c.214]

Произведение мощности на ширину полосы пропускания является важным параметром, используемым при разработке интегральных схем со сверхвысокой степенью интеграции. Это произведение также позволяет проводить сравнение оптоэлектронных логических матриц со всеми существующими электронными логическими матрицами. В последних подразделах данного раздела будет показано, что для фиксированных чувствительности фотодетектора, полосы частот и частоты появления ошибок произведение коэффициентов объединения по входу и разветвления по выходу для волоконно-оптической логической матрицы связано с мощностью входного сигнала. В дополнение к этому будет показано, что произведение этих коэффициентов оказывается связано с общим числом межэлементных соединений и производительностью системы. По этим причинам коэффициенты разветвления и объединения имеют критические значения. На рис. 9.4 показан пример соединения волокон встык, что позволяет реализовать высокие коэффициенты объединения по входу и разветвления по выходу либо в одном каскаде, либо в древовидной структуре. Данная методика была специально разработана для того, чтобы сделать. возможной реализацию больших волоконно-оптических логических матриц [12]. В случае необходимости разветвления волокна одиночное волокно большего диаметра служит источником, освещающим жгут волокон, имеющих маленький диаметр. Таким образом, свет от толстого волокна распределяется по всем тонким волокнам. Исходя из предположения о том, что величины угловых апертур тол- [c.245]

Ожидается, что в ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном спектральных диапазонах в качестве первичных фотодетекторов будут служить фотоэлектронные умножители, а в среднем инфракрасном спектральном диапазоне будут использованы полупроводниковые устройства. Возможно также, что в ряде экспериментов будут применяться системы фотодетекторов ими могут быть фотодиодные матрицы, многоканальные пластины, видиконы, приборы с зарядовой связью и система из фотоэлектронных умножителей [381]. [c.429]

Ввод информации в оптическую голографическую память осуществляется составителем страниц, или составителем блока данных, который преобразует цифровые электрические сигналы непосредственно в двумерную оптическую матрицу двоичных знаков. В двулучевой голографической схеме составитель страниц помещается на пути объектного пучка. При восстановлении информации голограмма будет давать изображение в плоскости матрицы фотодетекторов, которая будет копировать образуемую составителем страниц матрицу, состоящую из единиц и нулей (светлые и темные точки). [c.433]

Второе основное требование к матрице фотодетекторов заключается в том, чтобы такую бездефектную матрицу можно было реализовать конструктивно при существующем уровне технологии. Современная полупроводниковая технология предоставляет нам такие возможности. В фирме Bell Laboratories разработана передающая трубка с матрицей, которая состоит из ООО отдельных дискретных кремниевых фотодиодов, укрепленных на одной пластине. Фирма LSI разработала матрицу, состоящую из 51 200 кремниевых фототранзисторов 125], используя метод многослойных соединений, в результате чего любой бит может быть считан примерно за микросекунду. [c.436]

Где F — светосила матрицы фотодетекторов, измеренная из точки в плоскости голограммы. Используя, например, значения, =0,70, Х=0,5145 мкм и F=4, получаем S2d=7,75-10 бит/мм . Это значительно меньше теоретического предела 3,78-10 бит/мм . Если размеры плоскости голограммы составляют 50x50 мм , то полная емкость используемых выше параметров равна 2d=2-10 бит. [c.439]

Двумерная архитектура. В [14] описана двумерная архитектура с пространственным интегрированием и рассмотрен случай систолического акустооптического двоичного процессора выполнения свертки (САОДПС). Как показано на рис. 7.7, для САОДПС требуется I входов для ввода вектора и т входов для ввода матрицы. Имеется т детекторов выходного сигнала. САОДПС должен иметь два набора сдвиговых регистров один набор быстро сдвигает матричные элементы относительно элементов вектора, в то время как другой набор регистров медленно передвигает вектор последовательно по всем строкам матрицы. Вектор выходного сигнала представляет собой т последовательных серий, которые требуется просуммировать и преобразовать. Процесс умножения занимает время, равное п- -т—1) (2/—1) тактовых циклов. Последний из обсуждаемых умножителей матриц на вектор, показанный на рис. 7.8, представляет двумерную архитектуру с временным интегрированием. Имеется один вход для вектора, который требуется развернуть и переместить относительно т входов матрицы. Выходной сигнал требует 21—1)т фотодетекторов, которые должны быть синхронизированы с целью параллельного вывода выходных сигналов. Затраты времени составят в этом случае п(21—1) + (т—1) тактовых циклов. [c.195]

МОЩЬЮ специальной перекрестной матрицы согласно данным, показанным на рис. 7.15. Если предположить, что возможна параллельная адресация всех перекрещивающихся электродов, тогда адресация всей матрицы может быть осуществлена за один тактовый цикл. В этом случае за время другого тактового цикла можно включить источник света и произвести запись набора величин промежуточных произведений. Для умножения матрицы на вектор необходимо т1х1 модуляторов, т(21—1) фотодетекторов, процедура занимает 2п тактовых циклов. Для умножения матрицы на матрицу требуется т1хЫ модуляторов, кп 21—1) фотодетекторов, затраты времени составляют лишь 2п тактовых циклов. [c.204]

Т. о., распределение фототока, измеренное фотодетектором, в плоскости аа даёт спектральное распределение входного сигнала t). Для получения спектрального распределения в реальном масштабе времени (т. е. без механич. перемещения фотодетектора) в плоскости аа необходимо расположить матрицу фотоприёмников. Тогда сигнал с определённого фотоприёмника будет характеризовать величину соответствующей спектральной составляющей сигнала S t). [c.37]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...