|
| |
|
Слаботочка Книги / / /, / ©ееее в ©ее ! / / Ф / / / /  Рис. 10.7. Микромембранный транспарант: 1 - зеркальный электрод; 2 - мембрана (натянутая пластиковая пленка); 3 - диэлектрик; 4 - основа-подложка; 5 - управляющие электроды (средняя ячейка «включена») Рис. 10.6. Этапы формирования рельефа на поверхности термопластика: а - очувствление; б - запись; е - проявление (/ - термопластик; 2-пленочный э.пектрод; 3 -основа (оптическое стекло)) прецизионной планарной технологии, что позволит получить высокую плотность и однородность свойств отдельных ячеек; кроме того, на той же основе могут быть изготовлены и схемы управления. Это открывает путь для создания интегрированных ЭУТ. Возможности ПВМС различных конструкций иллюстрируются данными табл. 10.1. Отметим, что в последнее десятилетие в развитии оптических транспараптов произошли заметные сдвиги. Хотя используемые физические принципы и материалы в целом остались без изменения в сравнении с начальным этапом (1970-е гг.), по каждому из направлений осуществлено улучшение всех определяющих параметров и конструкций устройств на базе технологии микроэлектроники. Некоторые из созданных образцов получили полупромышленную реализацию. Однако оптические транспаранты как техническое направление все еще находятся на стадии лабораторных исследований. Основные причины этого следующие. Во-первых, оптические транспаранты предназначаются для комплектования оптических процессоров. Само же паправлепие оптической вычислительной техники, развиваемое более 20 лет, также находится на стадии лабораторных исследований. Таким образом, у промышленности оптических транспараптов по сути нет «потребителя». Во-вторых, ни один разработанный оптический транспарант не удовлетворяет комплексу требований, обычно предъявляемых к изделиям электроники (сочетание необходимых параметров, эксплуатационных свойств, долговечности и надежности, стоимости). В-третьих, несмотря на значительный прогресс у оптических транспарантов по-прежнему пе достигнута полная электрическая, эксплуатационпая и конструктивная совместимость с интегральными микросхемами. 324 Характеристики некоторых типов ПВМС Таблица 10.1
преодоление сдерживающих факторов должно составить содержание следующей стадии развития оптических транспараптов. Из других задач, рещение которых представляется актуальным, могут быть названы совмещение (интеграция) растра транспаранта со схемами электронного обрамления и вспомогательными оптическими элементами, а также создание многоразрядных (многослойных) транспарантов. 10.3. ОПТИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ Наибольщих реальных успехов оптическая вычислительная техника достигла в области устройств памяти: именно они с середины 1980-х гг. (а по отдельным устройствам - с конца 1970-х) начали внедряться в массовое производство. Оптические запоминающие устройства. Оптическое ЗУ представляет собой устройство, пригодное для записи, хранения, произвольной выборки, перазрущающего считывания и стирания (если необходимо) информации, представленной в оптической форме, т. е. устройство, подобное другим видам ЗУ, но оперирующее с битами оптической информации. Соответственно среду, на которую осуществляется запись (носитель информации), называют оптической запоминающей средой. Устройства оптической памяти ба,зи-руются на двух принципах записи и выборки информации: последовательном и параллельном. Оптические ЗУ последовательного типа основаны на поразрядной, последовательно бит за битом, записи (и считывании) информации. Запись осуществляется путем воздействия остросфокуси-рованного луча лазера на поверхность носителя, где в результате воздействия остается тот или иной след или метка; при считывании лазерний луч уменьшенной интенсивности сканирует по поверхности носителя и измененный характер отраженного луча от метки фиксируется фотоприемником. Хотя первые оптические ЗУ использовали носители ленточного типа, наибольшее промышленное распространение получили устройства на дисковых носителях - оптические дисковые накопители (ОДН). При их создании успешно сочетались достижения лазерной техники, обеспечивающие высокую плотность записи информации, и накопителей на магнитных дисках, для которых разработаны многочисленные прецизионные системы точной механики. Типичная схема ОДН (рис. 10.8) в качестве принципиальной основы включает носитель информации (оптический диск) и оптоэлектронные элементы: полупроводниковый инжекционный GaAIAs-гетеролазер и фотоприемник (обычно кремниевый p-i-n-фо-тодиод или фотодиодную матрицу). В системах записи исполь,зуют также газовые лазеры, такие как Не-Ne (Я,=0,63 мкм), Аг+ (Я,= = 0,49 мкм). Не-Cd (Я,=0,44 мкм). Благодаря меньшей, чем у полупроводниковых, длине волны и лучшей фокусировке в этом случае достигается большая плотность записи и меньший уровень 326 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 [107] 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 |