3. Оптическая обработка информации

Человеческая деятельность постоянно связана с потребностью сопоставления, анализа и обобщения информации самого различного характера. Важнейшая тенденция на пути совершенствования используемых для этого методов и средств состоит в непрерывном увеличении объема и скорости обработки данных. Значительных успехов в этом отношении достигла электроника, развитие которой привело, в частности, к созданию ЭВМ на базе интегральных микросхем. Решение все более сложных задач требует дальнейшего увеличения) числа электронных компонентов, блоков памяти, увеличения количества производимых операций.

Привлечение оптических методов позволяет радикально улучшить определяющие показатели систем обработки данных. Действительно, увеличение несущей частоты за счет использования электромагнитных колебаний оптического диапазона) приводит к колоссальному увеличению информационной емкости канала передачи и обработки сигнала. Малая длина световой волны позволяет использовать модуляцию сигнала не только во времени, но и по пространственным координатам, т. е. осуществлять параллельную обработку и хранение огромных массивов информации (например, по 1•106 каналам и более). При этом относительно просто исключается влияние как перекрестных, так и внешних помех.

Оптическая обработка информации предполагает наличие принципиально новых элементов и средств: быстродействующих модуляторов света (одноканальных и двухкоординатных) устройств отклонения оптического луча (дефлекторов), адекватных по информационной емкости и быстродействию запоминающих устройств, многоэлементных фотоприемников средств отображения информации и т. п.

Оптические методы позволяют обрабатывать и записывать информацию как в аналоговой, так и цифровой (бинарной) форме. Нужно иметь в виду, что в первом случае желательна линейная зависимость оптических характеристик устройств от значения управляющего сигнала, во втором—наоборот, лучше если устройство обладает пороговыми свойствами. Цифровые методы, характеризующиеся существенно большей точностью, меньшей чувствительностью к воздействию искажений и внешних помех, удобством записи и преобразования сигналов, требуют более широкой полосы частот. Однако как раз это легко обеспечивают оптические методы, поэтому обработка и запись информации в цифровой форме в оптических устройствах широко распространены. Любой аналоговый сигнал, как известно, можно представить в цифровой форме, переходя к импулъсно-кодовой модуляции (ИКМ).

Введение в оптоэлектронику


*****
© Банк лекций Siblec.ru
Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.