Элементы оптических систем обработки информации

Элементы оптических систем обработки информации [c.114]

СИНТЕЗИРОВАННЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ФИЛЬТРЫ ДЛЯ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ [c.141]

Переход к фемтосекундному масштабу времени вызвал новый всплеск интереса к физике самовоздействий, разнообразным их приложениям. Новое появилось в традиционных разделах таких, как самофокусировка пучков и само-модуляция пакетов. Использование самовоздействий открыло новые возможности в разработке сверхбыстродействующих оптических систем обработки информации и элементов оптических компьютеров, сыграло решающую роль в получении импульсов предельно короткой длительности. [c.67]

Переходим к краткой характеристике физических эффектов, используемых при создании различных типов ЭОТ — основных структурных элементов систем оптической обработки информации. [c.209]

Тонкие диэлектрические пленки используются не только как пассивные элементы, предназначенные для передачи световых сигналов. Они применяются также как активные элементы (так называемые пленочные лазеры)-, кроме того, они используются для осуществления нелинейных взаимодействий световых волн — генерации оптических гармоник, параметрической генерации света, вынужденного комбинационного рассеяния света. В [73] отмечается, в частности, что использование тонкопленочных диэлектрических волноводов открывает путь к созданию миниатюрных лазерных устройств, оптических модуляторов, фильтров, параметрических генераторов и других элементов для систем связи с большой информационной емкостью, быстродействующих вычислительных устройств и для систем оптической обработки информации... Такая перспектива послужила основой для возникновения на стыке микроволновой техники и оптики новой области исследований — интегральной оптики . [c.245]

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]

К числу основных недостатков оптических систем обработки информации относят ограниченность набора выполняемых ими операций. Один из путей преодоления этой трудности состоит в реализации нелинейных операций обработки информации (наряду с линейными, описанными в предыдущих разделах) в нелинейных оптических системах, где ПВМС используются в качестве двумерных нелинейных элементов (см. [218], стр. 371—429). С их помощью успешно реализуются следующие основные виды нелинейных операций 1) растровое преобразование 2) преобразование интенсивности в простраяственную частоту, 3) прямое нелинейное преобразование интенсивности. [c.282]

Воздейстоуя тем или иным способом на эти составляющие световой волны, можно преобразовывать входную информацию по необходимым законам. Эта обработка обычно ведется параллельно над всем массивом входных данных и практически мгновенно после ввода информации в оптический процессор По современным оценкам [60] эти преимущества оптической обработки информации по быстродействию и объему перерабатываемых данных в ряде задач, например при распознавании изображений, являются решающими по сравнению с цифровыми. Для быстрого ввода изображений и сигналов в оптические процессоры обычно используют так называемые пространственно-временные модуляторы света (ПВМС). Эти элементы являются наиболее узким местом оптических систем обработки информации. [c.114]

Применение. О. б. является фактически оптич. аналогом тех. электронных гистерезисных явлений, к-рые использовались при создании ЭВМ. Запись элементарной информации может происходить, напр., с помощью нелинейного ОР, работающего в бистабильном режиме (рис. 2, б). Так, устойчивые стационарные состояния поля, к-рым соответствуют рабочие точки С и С (соот-ветствепно интенсивности/ni и/пг), могут считаться нулём и единицей в двоичной системе. Под действием управляющих импульсов возможны переключения между ялми. В частности, переход из нижнего устойчивого состояния в верхнее обеспечивается одним импульсом с достаточно большой пиковой интенсивностью, если он распространяется параллельно осн. волне. При этом нач. выходная интенсивность /да сначала возрастает до значения, соответствующего точке L, а затем уменьшается до /щ, Оптически бистабильные устройства могут стать базовыми элементами систем оптической обработки информации, оптич. логич. и компьютерных систем (см. Оптические ко,мпыатеры. Памяти устройства, Логические схемы). [c.431]

В 80—90-х гг. О. с. широко применяются для устройств передачи информации (см. Оптическая связь. Волоконная оптика, Интегральная оптика). Элементы таких систем — волоконные световоды, планарные и канальные волноводы, градиентные фокусирующие элементы (селфок, градан) — изготовляются из спец, сортов О. с., В Т. ч. особо прозрачных (см. Оптика неоднородные сред). При этом оптич. элементы формируют не механич. обработкой, а вытягиванием из размягчённого состояния и разл. видами физ.-хим. воздействий твердотельной диффузией, ионным обменом в растворах и расплавах, осаждением из газообразной фазы, градиентной термообработкой и т. д. Отечеств, промышленность производит ОК. 300 марок О. с., что отвечает номенклатуре передовых стран мира. [c.460]

Диэлектрические оптические элементы находят все более разнообразное применение в современной оптоэлектронике, включая как технику оптической связи, оперативной обработки информации и управления, так и силовую оптику во всех аспектах ее использования (от многообразия лазерной технологии до имплози-онного термоядерного синтеза). Предметом настоящей главы является обзор совокупности известных диэлектрических сред и их особых свойств, обеспечивающих разработку огромного числа видов применяемых устройств и систем. Классические материалы и приборы современной оптики, а также магнитооптические материалы и устройства, которым посвящены многочисленные монографии и учебные пособия, в данной книге не рассматриваются. [c.192]

На рис. 1.2 представлена схема ОЭП, включакодая передающую систему и систему первичной обработки информации приемной части прибора. В таком виде схема соответствует активному методу работы ОЭП, когда имеется возможность управлять параметрами источника излучения, облучающего наблюдаемый объект. При пассивном методе работы ОЭП, когда используется собственное излучение объекта, имеется лишь приемная часть. На схеме не показаны дополнительные устройства, которые могут входить в состав ОЭП (например, сканирующая система). Иногда элементы системы расположены в другой последовательности. Часто функции нескольких звеньев, представленных на рис. 1.2, совмещены в одном, например во многих оптико-электронных следящих системах функции оптического анализатора [c.13]

Наиболее трудно даже теоретически синтезировать оптическую систему с заданной передаточной функцией (пространственно-частотной характеристикой), а в ряде случаев это и вообще невозможно. Например, невозможно получить оптическую передаточную функцию, дентрированную относительно достаточно высокой пространственной частоты, поскольку оптические системы являются фильтрами нижних частот. Как правило, из-за технологических трудностей, а также из-за сложности и многообразия порой противоречивых задач, которые должны быть решены приемником излучения, создать приемник с пространственно-частотной характеристикой, удовлетворяющей условию оптимизации всего ОЭП или. его системы первичной обработки информации, как правило, не удается. Поэтому в состав ОЭП приходится вводить специальные пространственные фильтры, которые большей частью представляют собой растры. (Некоторые распространенные типы растров были описаны в 1.3). Кроме них, пространственным фильтром может быть также мозаичный (многоплощадочный) приемник излучения. Некоторые аспекты синтеза оптимального пространственного фильтра путем использования такого приемника с заданным законом распределения чувствительности отдельных элементов рассмотрены в [143]. [c.84]

Для экспериментов были разработаны надежный рубиновый лазерный передатчик, высокоточная система наведения лазерного излучения, приемное устройство с фотодетектором и электронная система управления и обработки результатов измерений. Лазерный передатчик представляет собой охлаждаемую водой лазерную головку с рубиновым активным элементом со схемой оптической развязки и десятикратным коллимирующим телескопом. Передатчик вместе с приемным телескопом диаметром 40 см смонтирован на опорно-поворотном устройстве радиолокационной станции зенитного комплекса Nike-Ayaks (рис. 5.1). Управление опорно-поворотным устройством осуществлялось в цифровой форме в соответствии с расчетными значениями параметров орбиты ИСЗ и данными визуальной коррекции. Синхронизатор, включавший в себя систему единого времени, контролировал работу лазерного передатчика и фиксировал момент времени, в который излучался зондирующий импульс. Измерение дальности осуществлялось быстродействующим счетчиком, работавшим с частотой 100 МГц. Синхронизатор управлял также работой устройств считывания информации и цифропечатающим устройством, выводившим информацию об угловом положении цели и дальности. [c.185]

ДОЭ, согласованных с поперечно-модовым составом лазерного излучения, может быть с успехом использован для измерения поперечно-модового состава излучения и восстановления амплитудно-фазового распределения в его поперечном сечении. Кроме того, разработка, методов синтеза моданов дает значительную информацию о возможных подходах к решению задачи синтеза дифракционных оптических элементов, формирующих произвольные амплитудно-фазовые распределения. В этой связи интересно отметить, что вопрос о приоритете точности формирования моды или энергетической эффективности модана решался каждый раз исходя из снещ1-фики конкретной задачи, будь то построение волоконно-оптической линии связи или разработка волоконно-оптического датчика давления. Поэтому был разработан определенный инструментарий численных методов, позволяющий находить необходимый компромисс в каждом конкретном случае. Этот подход вполне может быть обобщен на расчет ДОЭ, формирующего произвольное амплитудно-фазовое распределение. Обобщая вышесказанное, можно сказать, что дифракционные оптические элементы, благодаря свор1м уникальным характеристикам, вместе с элементами волноводной и интегральной оптики формируют элементную базу высокоэффективных оптических и оптико-электронных систем сбора, обработки и передачи информации. [c.466]

Используя эти операторы, обратные задачи светорассеяния можно свести к решению систем интегральных уравнений, что иллюстрируется в главе на примере теории поляризационного зондирования атмосферы. Этот оптический метод технически реализуется с помощью поляризационных нефелометров и бистати-ческих схем зондирования. Поскольку операторы перехода, определенные на совокупности элементов матрицы Мюллера, играют существенную роль и в теории, и в практике обработки оптических измерений, в главе дается обстоятельный анализ их основных свойств. В частности, показана их компактность и непрерывность, возможность их представления в виде интегральных операторов, приведена структура регуляризованного аналога, что весьма важно в случаях их применения в схемах обработки экспериментальной информации. Кратко изложены основы их спектрального анализа. Во избежание формализма авторы используют известные аналогии между интегральными операторами и матрицами. [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...