Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Арратуна Р. -> "Оптические вычисления" -> 28

Оптические вычисления - Арратуна Р.

Арратуна Р. Оптические вычисления — М.: Мир, 1993. — 441 c.
Скачать (прямая ссылка): opticheskievichesleniya1993.pdf
Предыдущая << 1 .. 22 23 24 25 26 27 < 28 > 29 30 31 32 33 34 .. 175 >> Следующая

на основе резонатора Фабри - Перо и может быть использовано для
уменьшения шума в системе. В этом случае максимальное усиление
приблизительно определяется коэффициентом пропускания зеркала,
разделенным на удвоенную длину поглощения света (все параметры относятся
Глава 2. Бистабильные устройства и логические элементы
71
к длине волны зондирующего пучка) [33]. Усиление и коэффициент
разветвления по выходу связаны между собой очень просто.
Усиление должно быть по меньшей мере таким же, как ко-эффициент\
разветвления по выходу, деленный на коэффициент пропускания системы от
одного до следующего устройства.
Способы реализации разветвления по выходу и объединения по входу тесно
связаны с архитектурой системы. Однако здесь они не рассматриваются.
Отметим лишь, что наиболее желательным является значение коэффициента
объединения по входу, равное 2. Данное утверждение определяется
следующими причинами: (1) Чем меньше входов у вентиля, тем он проще и
надежнее. Именно по этой причине почти все существующие логические
устройства имеют два входа. (2) Коэффициент объединения по входу, равный
2, позволяет избежать ряд проблем, связанных с интерференцией входных
сигналов, имеющих разную поляризацию. (3) В планарных матричных системах
изображений с помощью ортогональных поляризаций несложно получить
коэффициенты разветвления и объединения, равные 2. Для этого следует
разместить призму Волластона в коллимирующем устройстве системы.
2.9. Концепции архитектуры
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 108 элементов/см2 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-
72
Часть I. Пространственные модуляторы света
новременно простым и мощным методом оптической обработки информации,
позволяющим распознавать много фрагментов в большой матрице данных и
заменять их другими фрагментами. Наряду с этим при использовании
упорядоченных соединений с матрицами логических вентилей ИЛИ-HE или И
возможна также реализация арифметической [35] и других видов обработки. В
работе [35] также описан простейший компьютер, основанный на символьных
подстановках.
2.10. Предельные параметры и вычислительные возможности ОБУ
При выполнении заданных логических операций оптическим устройством
оптические характеристики нелинейного материала должны измениться на
определенную величину. Это находит свое отражение в том, что уровень
возбуждения в материале, например плотности экситонов или свободных
носителей, достигает определенного уровня. Отсюда следует, что ключевым
подходом к минимизации затрат энергии на переключение является сведение
объема материала к минимуму. Данная стратегия, кроме того, приводит к
повышению быстродействия и степени интеграции. Однако здесь будут
возникать трудности чисто технологического характера, если качество
материала не отвечает предъявляемым требованиям. Тем не менее в
устройствах на основе резонаторов Фабри-Перо лучшие характеристики
удается получить именно благодаря применению особо малых толщин
резонатора [36], однако возможности технологии все же ограничивают
минимально возможные толщины, поскольку толщину резонатора подбирают
исходя из реально достижимых параметров поглощения и рассеяния света в
материале [23]. Толщина резонатора Фабри - Перо должна составлять не
менее половины длины волны света (для GaAs около 1/8 мкм). Если бы
материалы обладали исключительно высокой степенью нелинейности, тогда
было бы выгодно использовать даже еще меньшую толщину резонатора, чтобы
сократить время нарастания поля в резонаторе и чувствительность к
температуре и длине волны. Следует заметить, что уменьшение поперечного
размера до величины порядка длины волны представляет гораздо более
трудную проблему по сравнению с получением минимальной толщины
Предыдущая << 1 .. 22 23 24 25 26 27 < 28 > 29 30 31 32 33 34 .. 175 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed