Раздел: Документация
0 ... 46 47 48 49 50 51 52 ... 60 вто обработка информации с применением оптических приборов и законов оптики (рис. 125). Естественный свет представляет собой набор волн со случайной длиной и фазой, поэтому оптика умела управлять только нх амплитудой. С ростом численности людей, развитием науки и техники растет и объем информации, которую необходимо обрабатывать. В частности, возникла потребность в обработке видеоинформации, но традиционная электронная техника, обрабатывающая главным образом временные ряды, очень медленно преобразует и обрабатывает такую информацию. Приход в оптику лазера позволил получать когерентные оптические колебания и управлять их фазой. Свет начали использовать как несущую волну. Лазер стал основой способов параллельной обработки информации, по быстроте сравнимой со скоростью света, так как не требовалось разложения во временной ряд. Это самое большое преимущество оптических средств и стимул к их развитию. Фундамент когерентной оптической обработки информации— преобразования Фурье и корреляция двухмерных изображений. Если установить изображение, полученное в когерентном свете, перед фокальной плоскостью выпуклой линзы, то за фокальной плоскостью получим его Фурье-образ. Кроме того, поставив еще одну лннзу, работающую как фильтр Фурье-образа, получим за ее фокальной плоскостью корреляционное изображение. Даже сложная параллельная обработка оптической информации происходит со скоростью, близкой к скорости света. Используя фильтрацию пространственных мод и спектральный анализ Фурье-образа, можно исследовать особенности объектов и создавать приборы, анализирующие их недостатки. Корреляционную обработку применяют в устройствах распознавания образов. Фазовая голография позволяет не только записывать и регенерировать пространственные образы объектов, но также, благодаря множеству достоинств (надежность, высокая плотность записи изображений и возможность их преобразования), занимает видное место в оптической обработке как основа функциональной памяти. Оптическую обработку информации уже используют в автоматических кассовых аппаратах и оптических дисках. Постепенно входят в жизнь аналоговые  Рис. 125. Оптическая обработка информации устройства параллельной оптической обработки информации. Кроме того, стали использоваться нелинейные оптические явления в веществах, ведутся работы по практическому применению цифровой обработки, которая, полагают, станет основой оптического компьютера. Что такое оптический компьютер? Время переключения электронных приборов ограничено наличием объемных зарядов и временем пробега электронов. Эти факторы стали существенной преградой для увеличения быстродействия ЭВМ. Предполагают, что оптический компьютер, где электроны заменит свет, позволит выйти за пределы этих ограничений. В частности, среди ЭВМ последних лет резко возросла доля обрабатывающих двухмерную и трехмерную информацию, например зрительные образы. Но при существующих способах обработки такую информацию раскладывают во временные ряды, что требует значительного времени при большом объеме сложной информации. Оптический компьютер сможет вести параллельную обработку информации, так как приборы оптики получают образ целиком и не требуют его преобразования во временной ряд для последующей цифровой обработки. Конструкция оптического компьютера пока еще не определилась окончательно, но все множество устройств такого типа можно разбить иа три группы. Первая группа — устройства цифровой обработки временных зависимостей. В них, в отличие от ЭВМ, работают не полупроводниковые, а оптические логические элементы с более высоким быстродействием, сигналы же распространяются по оптическим волокнам и оптическим волноводам. На рис. 126, а показан опытный образец элемента такого компьютера. Это оптическая интегральная схема, состоящая из большого числа волноводов и затворов на оптических кристаллах. Однако такой элемент обрабатывает только временные ряды и не входит в компьютер для обработки изображений. Вторая группа — устройства параллельной аналоговой обработки. Когда информация об образе об-ъ- 0 ... 46 47 48 49 50 51 52 ... 60
|
