一种逻辑全光开关制造技术

本发明专利技术提供一种逻辑全光开关，属于光开关领域。一种逻辑全光开关应用光学相关器的图像匹配识别能力，通过控制输入的图像信号和设定光学相关器的匹配图像信号，使光学相关器具有全光开关，逻辑非门，逻辑与门，逻辑或门，信号放大，传输光路的功能。开关速度受光波波长和器件精度限制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种逻辑全光开关，属于光开关领域。
技术介绍
目前，逻辑全光开关在性能上遇到瓶颈，导致实用性不足，不具备大规模推广的能力。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中不足之处，提供一种结构简单，可靠的逻辑全光开关。 本专利技术的技术方案是一种逻辑全光开关应用光学相关器的图像匹配识别能力，通过控制输入的图像信号和设定光学相关器的匹 配图像信号，使光学相关器具有全光开关，逻辑非门，逻辑与门，逻辑或门，信号放大，传输光路的功能。 定义逻辑真为大于光强阀值的图像信号，逻辑假为小于光强阀值的图像信号。同一系统采用同一图像信号 约定。设定光学相关器所能匹配识别的图像信号为A，将图像信号A固定输入到光学相关器，要输入的图 像信号(B，C等)和图像信号A共同组成与A不同的图像信号，并输入到光学相关器进行识别，用不同的 条件组合使光学相关器具有全光开关，逻辑非门，逻辑与门，逻辑或门，信号放大，传输光路的功能。光 学相关器是具有图像相关运算功能的各种光学系统。1. 当用作逻辑非门时，外输入图像信号B， B和A的位置不精确重叠，B和A重叠后的图像信号与A不同; 当B无输入时，即输入为逻辑假，A与光学相关器所设定匹配识别的图像信号相同，因此光学相关器输 出相关峰，即输出为逻辑真，把相关峰变换成图像信号B即可连接下级的逻辑门；当B有输入时，即输入 为逻辑真，B和A组成的图像与光学相关器所设定匹配识别的图像信号不相同，因此光学相关器输出扩 展光斑，扩展光斑光强小于相关峰，即输出为逻辑假。选择合适的A，B和光学相关器使扩展光斑强度远 小于相关峰。2. 当用作逻辑与门时，外输入图像信号B和C, B、 C和A的位置不精确重叠，B、 C和A重叠后的图像 信号与A不同；B连接一个非门，输出信号为D; C连接一个非门，输出信号为E; D和E共同输入到 一个非门，输出信号为F; F是B和C进行与运算的结果；可有二路以上的外输入信号进行与运算。3. 当用作逻辑或门时，外输入图像信号B和C, B、 C和A的位置不精确重叠，B、 C和A重叠后的图像 信号与A不同；B和C共同输入到一个非门，输出信号为D; D输入到一个非门，输出信号为E; E是 B和C进行或运算的结果；可有二路以上的外输入信号进行或运算。4. 当用作信号放大时，可串联两个非门，并把A的输入强度调高；也可把逻辑门内含的非门中A的输入强度调高。5. 当用作传输光路时，可串联两个非门。光学相关器是具有图像相关运算功能的各种光学系统，光学相关器可由分立光学器件组成或可由用二元光 学方法制造的平面全息器件组成。傅立叶变换透镜和匹配复数滤波器做成反射型的平面全息器件有利于提 高集成度和降低成本。有益效果光学相关器由分立光学元件组成或由用二元光学方法制造的平面全息器件组成。开关速度受光波波长和器件精度限制。做二元光学器件时，可用各种金属和非金属作基材。具体实施方案本具体实施方案对本专利技术不构成任何限制。用2个傅立叶变换透镜和1个透射型匹配复数滤波器组成4f系统，匹配复数滤波器内设的匹配信号为A。 将A作为固定信号输入4f系统中识别，当没有外信号输入或输入远小于A的信号时，4f系统输出相关 峰，当输入与A强度相当的外信号时，4f系统输出互相关峰。选择合适的A和外信号使扩展光斑强度 远小于相关峰。定义逻辑真为大于光强阀值的图像信号，逻辑假为小于光强阀值的图像信号。同一系统 釆用同一图像信号约定。当只有一路外信号输入，这相当于一个逻辑非门。作一些组合，便可做出逻辑 与门，逻辑或门，信号放大，传输光路等功能。具备全光逻辑门后可制造集成光路和全光计算机。权利要求1. 一种逻辑全光开关，其特征是，应用光学相关器的图像匹配识别能力，通过控制输入的图像信号和设定光学相关器的匹配图像信号，使光学相关器具有全光开关，逻辑非门，逻辑与门，逻辑或门，信号放大，传输光路的功能，定义逻辑真为大于光强阀值的图像信号，逻辑假为小于光强阀值的图像信号，同一系统采用同一图像信号约定，设定光学相关器所能匹配识别的图像信号为A，将图像信号A固定输入到光学相关器，要输入的图像信号(B，C等)和图像信号A共同组成与A不同的图像信号，并输入到光学相关器进行识别，用不同的条件组合使光学相关器具有全光开关，逻辑非门，逻辑与门，逻辑或门，信号放大，传输光路的功能，光学相关器是具有图像相关运算功能的各种光学系统。2. 如权利要求1所述的逻辑全光开关，其特征是，当用作逻辑非门时，外输入图像信号B， B和A的位置不精确重叠，B和A重叠后的图像信号与A不 同，当B无输入时，即输入为逻辑假，A与光学相关器所设定匹配识别的图像信号相同，因此光学相 关器输出相关峰，即输出为逻辑真，把相关峰变换成图像信号B即可连接下级的逻辑门，当B有输入 时，即输入为逻辑真，B和A组成的图像与光学相关器所设定匹配识别的图像信号不相同，因此光学 相关器输出扩展光斑，扩展光斑光强小于相关峰，即输出为逻辑假，选择合适的A,B和光学相关器使 扩展光斑强度远小于相关峰；当用作逻辑与门时，外输入图像信号B和C， B、 C和A的位置不精确重叠，B、 C和A重叠后的图像 信号与A不同，B连接一个非门输出信号为D, C连接一个非门输出信号为E， D和E共同输入到一 个非门输出信号为F， F是B和C进行与运算的结果；可有二路以上的外输入信号进行与运算；当用作逻辑或门时，外输入图像信号B和C， B、 C和A的位置不精确重叠，B、 C和A重叠后的图像 信号与A不同，B和C共同输入到一个非门输出信号为D, D输入到一个非门输出信号为E， E是B 和C进行或运算的结果；可有二路以上的外输入信号进行或运算；当用作信号放大时，可串联两个非门并把A的输入强度调高，也可把逻辑门内含的非门中A的输入强 度调高；当用作传输光路时，可串联两个非门。3. 如权利要求1所述的逻辑全光开关，其特征是，光学相关器是具有图像相关运算功能的各种光学系统， 光学相关器可由分立光学器件组成或可由用二元光学方法制造的平面全息器件组成。全文摘要本专利技术提供一种逻辑全光开关，属于光开关领域。一种逻辑全光开关应用光学相关器的图像匹配识别能力，通过控制输入的图像信号和设定光学相关器的匹配图像信号，使光学相关器具有全光开关，逻辑非门，逻辑与门，逻辑或门，信号放大，传输光路的功能。开关速度受光波波长和器件精度限制。文档编号G02F3/00GK101261420SQ20071002708公开日2008年9月10日 申请日期2007年3月8日 优先权日2007年3月8日专利技术者许伟洪 申请人:许伟洪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逻辑全光开关，其特征是，应用光学相关器的图像匹配识别能力，通过控制输入的图像信号和设定光学相关器的匹配图像信号，使光学相关器具有全光开关，逻辑非门，逻辑与门，逻辑或门，信号放大，传输光路的功能，定义逻辑真为大于光强阀值的图像信号，逻辑假为小于光强阀值的图像信号，同一系统采用同一图像信号约定，设定光学相关器所能匹配识别的图像信号为Ａ，将图像信号Ａ固定输入到光学相关器，要输入的图像信号（Ｂ，Ｃ等）和图像信号Ａ共同组成与Ａ不同的图像信号，并输入到光学相关器进行识别，用不同的条件组合使光学相关器具有全光开关，逻辑非门，逻辑与门，逻辑或门，信号放大，传输光路的功能，光学相关器是具有图像相关运算功能的各种光学系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许伟洪，
申请(专利权)人：许伟洪，
类型：发明
国别省市：81[]