Оптические логические элементы на основе ФРК

Оптически связанные полупроводниковые лазеры могут быть применены для построения оптических логических элементов высокого быстродействия. В настоящее время практически реализованы логические элементы на полупроводниковых лазерах с быстродействием порядка 10-i , на основе которых могут быть созданы сверхбыстродействующие устройства ЭВМ, обладающие максимальной развязкой входа и выхода и высокой помехоустойчивостью. [c.344]

Оптические логические элементы на основе ФРК [c.261]

В настоящее время разрабатываются тонкослойные нелинейные среды, в первую очередь органические, предназначенные для создания интегрально-оптических устройств оптической логики и обработки сигналов наряду с улучшением технико-эксплуатационных характеристик уже используемых материалов. На основе электрооптического модулятора, управляющего интенсивностью потока света, можно создать базовый оптический логический элемент [126]. В этом функциональном элементе оптического процессора содержится меньше элементарных компонентов, чем в полупроводниковом аналоге на обработку изображений затрачивается меньшее число тактов. Важно отметить, что площадь, занимаемая соединениями в оптическом процессоре, не превышает 7—8% площади подложки, т. е. оказывается на порядок меньше, чем в СБИС. [c.255]

Двоичная логика, по крайней мере в области электроники, имеет длинную историю и возникла из двоичных свойств реле. Реле — это элемент, который либо открыт, либо закрыт. Наиболее широко используемые электронные устройства, такие как вакуумные трубки, транзисторы и т. д., также имеют два четко определенных состояния выключенное и насыщенное. Логика на основе насыщающихся элементов работала достаточно хорошо. Однако вскоре было обнаружено, что использование этих элементов ограничивает быстродействие систем. Результатом данного обстоятельства явилось возникновение логических схем с эмиттерными связями. И как только появилось желание отказаться от насыщающихся логических элементов с характерными для них защищенностью от шума и простотой конструкции ради достижения более высокого быстродействия, то, естественно, возник вопрос А почему бы заодно не отделаться и от двоичного кода . Ответ в данном случае определялся двумя соображениями, во-первых, тем, что при заданном динамическом диапазоне двоичная логика наименее восприимчива к шуму, и, во-вторых, приверженностью к традициям. Ведь это очень привычно — конструировать схемы на основе двоичных элементов. Однако с появлением оптических вычислений с этой традицией приходится порывать, поскольку теперь логические операции строятся на иной основе, нежели электрический ток И напряжение. Вместо этого для проведения вычислений изу- [c.113]

Архитектура фон Неймана и теория автоматов легли в основу разработки электронных цифровых компьютерных систем [19]. Однако в случае компьютеров с чисто параллельной обработкой данные принципы неприменимы. Было показано, что эффективное решение в случае чисто параллельной архитектуры имеется лишь при определенных условиях. Клеточная логика среди различных архитектур [20—22] является одним из наиболее вероятных кандидатов на эту роль. Архитектура клеточной логики для оптических компьютеров основана на использовании упорядоченных простых процессорных элементов, или элементарных блоков логических операций. В целом реализация клеточной логики — это пространственное расположение ячеек процессорных элементов в одном, двух или трех измерениях. В принципе размещение должно быть до некоторой степени унифицировано, однако в соответствии с конкретной ситуацией может изменяться. Каждая ячейка в клеточной матрице обладает определенными логическими свойствами и может также обладать способностью запоминать информацию. Клеточная матрица характеризуется однородным распределением соединений между ячейками. [c.218]

Следует отметить, что логические элементы быстродействующих счетных машин с оптическим входом можно создавать и на основе других комбинаций различных нелинейных оптических элементов. Так, например, в качестве логического элемента И мо ет также служить система, состоящая из пироэлектрического детектора (устройства, вырабатьтающего сигнал низкой частоты при поглощении импульса оптического излучения) и подключенной к нему ячейки Керра [266]. При поглощении оптического импульса напряжение, возникшее на пироэлектрике, откроет на некоторое время ячейку Керра. Сигнал на выходе системы появится лишь при одновременном попадании световых импульсов на пироэлектрик и ячейку Керра. Молекулярные кристаллы благодаря большому пироэлектрическому эффекту (триглицинсульфат, мета-нитроанилин), значительной нелинейной восприимчивости и двулучепреломлению (мета-нитроанилин) вполне могут быть использованы в описанных вариантах оптических логических элементов. [c.182]

Планарно-матричные архитектуры обработки изображений, т. е. переноса одной матрицы изображения на другую преобразующую матрицу, с успехом реализуются на основе устройств, рассмотренных выше. Планарно-матричная архитектура обеспечивает полную параллельность обработки массива (основное соображение в пользу оптических вычислений) и использует хорошо развитые методы классической оптики [34]. При этом линза становится межэлементным соединением сразу для 10 элементов/см с субфемтосекундной временной однородностью. Обычно упорядоченность таких соединений рассматривают в качестве механизма ограничения степени универсальности такого оптического компьютера. Однако даже в электронных цепях по мере увеличения их быстродействия становится все более необходимым сделать одинаковыми длины проводов, соединяющих элементы. Данное требование совместно с недопустимостью пересечения проводов заставляет использовать в электронике все более и более упорядоченные соединения. Оказывается, что необходимость в упорядоченности соединений обусловливается в основном стремлением добиться высокой скорости и простоты изготовления, а не типом используемых- логических элементов. За последнее время сделаны значительные успехи в области разработки архитектур обработки изображений. Символьные подстановки [35 ] стали од- [c.71]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...