RU2802168C1 - Оптический цифро-аналоговый преобразователь - Google Patents
Оптический цифро-аналоговый преобразователь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2802168C1 RU2802168C1 RU2023101594A RU2023101594A RU2802168C1 RU 2802168 C1 RU2802168 C1 RU 2802168C1 RU 2023101594 A RU2023101594 A RU 2023101594A RU 2023101594 A RU2023101594 A RU 2023101594A RU 2802168 C1 RU2802168 C1 RU 2802168C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- inputs
- output
- outputs
- photodetector
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании быстродействующих устройств обработки информации. Оптический цифроаналоговый N-ичный m-разрядный преобразователь обеспечивает упрощение технологии изготовления и реализацию возможности обработки электронных сигналов. Технический результат достигается тем, что в устройство введены оптический транспарант, выполненный путем послойного напыления m оптически прозрачных пленок, имеющих постоянную функцию пропускания, равную N-1, при этом длина каждой верхней пленки меньше длины нижней пленки на пиксель одного разряда; линейка m источников излучения и фотоприемник, входами устройства являются входы линейки m источников излучения, выходы которых подключены к соответствующим входам оптического транспаранта, выходы которого подключены ко входам оптического сумматора, выход которого подключен ко входу фотоприемника, выход которого является выходом устройства. 2 ил.
Description
Изобретение относится к специализированной вычислительной технике и может быть использовано при создании быстродействующих устройств обработки информации и вычислительной техники.
Известны различные цифроаналоговые преобразователи (ЦАП), обеспечивающие преобразование двоичного кода в аналоговый сигнал, построенные на основе использования электронных функциональных элементов [У. Титце, К. Шенк. Полупроводниковая схемотехника. - М.: Мир, 1982]. Недостатками данных ЦАП являются низкое быстродействие, уменьшающееся с ростом разрядности ЦАП, большая сложность и невозможность цифроаналогового преобразования N-ичных кодов.
Известен оптический ЦАП [патент РФ N 2020550, 1990 г.], содержащий оптический разветвитель, выполненный в виде набора из N оптических волокон, входы которых являются входами преобразователя. Недостатками данного ЦАП являются невозможность цифроаналогового преобразования N-ичных кодов и невозможность обработки электронных сигналов.
Наиболее близким по техническому исполнению к предложенному устройству является оптический ЦАП [патент РФ N 2755596, 2021 г.], содержащий оптический сумматор и оптический транспарант, состоящий из (m+1) участков с постоянными функциями пропускания, равными , где i - номер участка при этом i-м входом оптического транспаранта является вход его i-го участка, i-м выходом - выход i-го участка, а i-м входом N-ичного (m+1)-разрядного оптического ЦАП является i-й вход оптического транспаранта, выходы которого подключены к соответствующим входам оптического сумматора, выход которого является выходом устройства.
Недостатками данного ЦАП являются сложность технологии изготовления и невозможность обработки электронных сигналов.
Заявленное изобретение направлено на решение задачи упрощения технологии изготовления устройства и реализацию возможности обработки электронных сигналов.
Поставленная задача возникает при создании быстродействующих устройств обработки информации в системах управления и связи, обеспечивающих обработку информации в гига- и терагерцовом диапазонах.
Технический результат достигается тем, что в устройство введены оптический транспарант, выполненный путем послойного напыления m оптически прозрачных пленок, имеющих постоянную функцию пропускания, равную N-1, при этом длина каждой верхней пленки меньше длины нижней пленки на пиксель одного разряда; линейка m источников излучения и фотоприемник, входами устройства являются входы линейки m источников излучения, выходы которых подключены к соответствующим входам оптического транспаранта, выходы которого подключены ко входам оптического сумматора, выход которого подключен ко входу фотоприемника, выход которого является выходом устройства.
На фиг. 1 представлена функциональная схема оптического N-ичного m-разрядного ЦАП.
Оптический N-ичный m-разрядный ЦАП состоит из линейки m источников излучения 1 (выполненных, например, в виде светодиодов, полупроводниковых лазеров и др.), оптического транспаранта 2, оптического сумматора 3 и фотоприемника 4.
Входами N-ичного m-разрядного оптического ЦАП являются входы линейки m источников излучения 1, выходы которых подключены к соответствующим входам оптического транспаранта 2. Выходы оптического транспаранта 2 подключены к соответствующим входам оптического сумматора 3. Выход оптического сумматора 3 подключен ко входу фотоприемника 4, выход которого является выходом устройства.
Оптический транспарант 2 с функциональной точки зрения представляет собой m участков с постоянными функциями пропускания, равными , где i - номер участка i-м входом оптического транспаранта 2 является вход его i-го участка, i-м выходом - выход i-го участка.
С целью упрощения технологии изготовления устройства оптический транспарант 2 выполняется путем послойного напыления m оптически прозрачных пленок, имеющих постоянную функцию пропускания, равную
N-1, при этом длина каждой верхней пленки меньше длины нижней пленки на пиксель одного разряда (фиг. 2).
Устройство работает следующим образом.
На i-й вход N-ичного m-разрядного оптического ЦАП - т.е. на вход i-го источника излучения из состава линейки m источников излучения 1, поступает электронный сигнал с амплитудой усл(овных). ед(иниц)., где - значение i-го разряда N-ичного m-разрядного входного кода, подлежащего аналоговому преобразованию (). С выхода i-го источника излучения оптический сигнал с амплитудой усл. ед. поступает на i-й вход оптического транспаранта 2. Т.к. функция пропускания i-го участка оптического транспаранта 2 равна , то на его выходе - т.е. на i-м выходе оптического транспаранта 2, будет сформирован оптический сигнал с амплитудой усл. ед. Оптические сигналы со всех выходов оптического транспаранта 2 поступают на соответствующие входы оптического сумматора 3, на выходе которого формируется оптический сигнал с амплитудой S усл. ед., равной:
т.е. аналоговому выражению входного N-ичного m-разрядного кода
Далее оптический сигнал с амплитудой S усл. ед. поступает на вход фотоприемника 4, с выхода которого (т.е. с выхода устройства) снимается электронный сигнал, пропорциональный аналоговому выражению входного N-ичного m-разрядного кода.
Технологическая простота интегрально-оптического исполнения данного ЦАП и возможность обработки электронных сигналов в гига- и терагерцовом диапазонах обеспечивают возможность его широкого использования в современных и перспективных системах обработки информации.
Claims (1)
- Оптический цифроаналоговый N-ичный m-разрядный преобразователь, содержащий оптический сумматор, отличающийся тем, что в него введены оптический транспарант, выполненный путем послойного напыления m оптически прозрачных пленок, имеющих постоянную функцию пропускания, равную N-1, при этом длина каждой верхней пленки меньше длины нижней пленки на пиксель одного разряда; линейка m источников излучения и фотоприемник, входами устройства являются входы линейки m источников излучения, выходы которых подключены к соответствующим входам оптического транспаранта, выходы которого подключены ко входам оптического сумматора, выход которого подключен ко входу фотоприемника, выход которого является выходом устройства.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2802168C1 true RU2802168C1 (ru) | 2023-08-22 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1475468A (en) * | 1974-12-31 | 1977-06-01 | Ibm | Digital to analog converter |
JPS573423A (en) * | 1980-06-09 | 1982-01-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Digital-to-analog converter |
CN202796009U (zh) * | 2012-08-24 | 2013-03-13 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种数模转换器、驱动电路和显示装置 |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1475468A (en) * | 1974-12-31 | 1977-06-01 | Ibm | Digital to analog converter |
JPS573423A (en) * | 1980-06-09 | 1982-01-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Digital-to-analog converter |
CN202796009U (zh) * | 2012-08-24 | 2013-03-13 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种数模转换器、驱动电路和显示装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11775779B2 (en) | Hybrid analog-digital matrix processors | |
Huang et al. | Optical computation using residue arithmetic | |
TWI806042B (zh) | 光電處理設備、系統及方法 | |
US11038520B1 (en) | Analog-to-digital conversion with reconfigurable function mapping for neural networks activation function acceleration | |
Casasent et al. | Banded-matrix high-performance algorithm and architecture | |
RU2802168C1 (ru) | Оптический цифро-аналоговый преобразователь | |
US4058806A (en) | Analog/digital converter | |
CN113570051A (zh) | 光电处理*** | |
CN110852431A (zh) | 一种光子人工智能计算芯片的数字式信号调制方法 | |
CN114860013A (zh) | 输出电流的方法及电流输出电路 | |
RU2706454C1 (ru) | Оптический аналого-цифровой преобразователь | |
RU2755596C1 (ru) | Оптический цифроаналоговый преобразователь | |
Sokolov et al. | Synthesis of Waveguide-Optical Analog-to-Digital Converter for Ultra-High Speed Systems of Information Processing | |
RU2504074C1 (ru) | Одноразрядный полный сумматор с многозначным внутренним представлением сигналов | |
RU2807001C1 (ru) | Оптоэлектронный преобразователь кода | |
RU2745592C1 (ru) | Оптический аналого-цифровой преобразователь | |
Ngo | Fiber-optic array algebraic processing architectures | |
KR20080062056A (ko) | 이진 코드를 그레이 코드로 변환하는 장치 | |
RU2654383C2 (ru) | Оптический цифроаналоговый преобразователь | |
WO2023168629A1 (zh) | 一种光计算***及光信号处理方法 | |
RU2789722C1 (ru) | Двоичный вычитатель | |
Mirsalehi et al. | Number representation effects in truth-table look-up processing: 8-bit addition example | |
US20230259155A1 (en) | Method and system for determining a guided random data sampling | |
JP2019040225A (ja) | 光乗算器および光乗算方法 | |
RU2106064C1 (ru) | Оптический компаратор |