Главная > Оптика > Оптические вычисления
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Глава 2. ОПТИЧЕСКИЕ БИСТАБИЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА И ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Н. Пейгамбарян, Центр оптических исследований, Университет шт. Аризона, Таксон, шт. Аризона Дж. Джуэлл, ATT Белл Лэборэториз, Холмдел, шт. Нью-Джерси

2.1. Введение

Изобретение транзистора несколько десятилетий назад вызвало революцию в вычислительной технике и технике связи. Вычислительные машины дотранзисторной эпохи были громоздкими, неудобными и обладали низким быстродействием. Вычислительные машины на транзисторах значительно уменьшились в размерах, а их быстродействие увеличилось; появилась возможность проводить обработку больших массивов цифровой информации. Наряду с этим быстрое развитие технологии электронных вычислительных машин начинает сдерживаться трудностями, возникающими при передаче данных из одной части системы в другую. В отличие от этого оптические методы не предполагают проблем при передаче информации. Вместе с тем уровень развития технологии оптических цифровых устройств значительно отстает от развития электроники. Тем не менее были разработаны оптические бистабильные и логические устройства, аналогичные транзисторам Транзистор — это устройство, в котором один поток электрических зарядов управляет другим потоком электрических зарядов. Аналогично в оптическом бистабильном устройстве один световой поток управляет другим световым потоком. Бистабильное устройство — это переключатель, который находится в состоянии «включено», если устройство пропускает входящий свет, и «выключено», если устройство блокирует свет. Бистабильные устройства имеют размеры порядка нескольких Они обладают быстродействием в пикосекундной области и обеспечивают высокую степень параллельности при выполнении операций. Ряд таких бистабильных устройств работает при комнатной температуре и потребляет при этом мощность всего в несколько милливатт.

В данной главе дается описание работы оптических бистабильных устройств и логических вентилей. Подводятся итоги последних достижений, обсуждаются три вида перспективных устройств, использующих GaAs. Дается сравнение чисто оптических устройств с одной из гибридных систем, а именно с

устройством на собственном электрооптическом эффекте (СЭОУ) [2]. Обсуждаются предельные возможности этих устройств с точки зрения потребляемой мощности, быстродействия, плотности упаковки и статистических свойств света. Выделены такие существующие в настоящее время проблемы управления передачей информации светом, как дифракция, рассеяние, каскадирование, тепловыделение, а также их влияние на характеристики нелинейных устройств. Вскользь упомянуты схемы архитектуры компьютеров, например трехуровневые системы. В заключение обсуждаются перспективы развития данной области.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление