Оптоэлектронный узел

Оптоэлектронный узел

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам с плавающей архитектурой и к устройствам отображения информации и может быть использовано в вычислительной технике. Техническим результатом является повышение скорости обработки информации. Оптоэлектронный узел содержит основание с нанесенным на него световодным жидкокристаллическим слоем, который снабжен светоотражающими слоями, жидкокристаллический слой установлен с возможностью формирования в нем оптически прозрачных зон передачи информации между оптически непрозрачными зонами и светоотражающими слоями. Внутри жидкокристаллического слоя размещены фокусирующие системы и зоны накопления информации. В светоотражающем слое формируется дифракционная решетка с оптически прозрачными отверстиями. 15 з. п.ф-лы, 79 ил.

Изобретение относится к коммутационным, накопительным и контактным устройствам с плавающей архитектурой, устройствам отображения информации и может быть использовано в вычислительной технике при разработке принципов обработки, передачи, запоминания и отображения информации, а также при разработке конструкционных систем для суперкомпьютеров и суперсерверов с производительностью до сотен триллионов расчетов в секунду. Данное изобретение может быть также использовано при разработке конструкционных систем для оптических гироскопов.

Наиболее эффективное применение изобретения возможно в световодных устройствах обработки и передачи оптической информации, в сверхбыстродействующих буфферных оптических накопителях, в супердисплеях, а также в контактных световодных устройствах и оптических переключателях. Кроме того, изобретение может быть эффективно использовано в системах защиты от несанкционированного доступа к обрабатываемой информации.

Известен оптоэлектронный узел (1), содержащий по крайней мере одно основание с нанесенным на него световодным жидкокристаллическим слоем и установленный на основании управляющий модуль. Данный оптоэлектронный узел возможен к применению только в дисплеях и позволяет формировать оптическую информацию без ее обработки, передачи, накопления и съема. Оптоэлектронный узел невозможно использовать в оптических накопителях, контактных устройствах и дисплеях со стереоскопическим изображением. Известный оптоэлектронный узел имеет практически нулевые комбинационные возможности обработки информации.

Задачей данного изобретения является увеличение комбинационных возможностей обработки и передачи информации за счет использования плавающей архитектуры коммутации в оптоэлектронном узле. Другой задачей данного изобретения является увеличение скорости съема информации в оптических накопителях. Другой задачей данного изобретения является повышение эффективности передачи оптической информации в контактных световодных устройствах. Другой задачей данного изобретения является получение стереоскопических эффектов на плоских жидкокристаллических дисплейных устройствах. Другой задачей данного изобретения является возможность разложения в спектр светового сигнала.

С учетом поставленных задач в оптоэлектронной узле, содержащем по крайней мере одно основание с нанесенным на него световодным жидкокристаллическим слоем и установленным на основании управляющим модулем, согласно изобретению основание снабжено по крайней мере двумя светоотражающими слоями, между которыми расположен световодный жидкокристаллический слой, причем один из светоотражающих слоев закреплен на основании, световодный жидкокристаллический слой установлен с возможностью формирования управляющим модулем оптически прозрачных зон передачи информации между оптически непрозрачными зонами и светоотражающими слоями, внутри первого светоотражающего слоя, закрепленного на основании, и/или внутри оптически прозрачной зоны световодного жидкокристаллического слоя, и/или внутри второго светоотражающего слоя размещены фокусирующие системы, внутри оптически прозрачной зоны световодного жидкокристаллического слоя размещены зоны накопления и/или отображения информации, внутри второго светоотражающего слоя размещен световодный жидкокристаллический слой с возможностью формирования в нем управляющим модулем дифракционной световодной жидкокристаллической решетки с оптически прозрачными отверстиями, при этом оптически прозрачные отверстия дифракционной решетки расположены напротив фокусирующих систем и/или зон передачи, и/или накопления, и/или отображения информации.

Увеличение комбинационных возможностей обработки информации в предлагаемом изобретении достигается за счет формирования плавающей архитектуры каналов передачи информации, состоящих из последовательно соединенных оптически прозрачных зон и фокусирующих систем одного световодного жидкокристаллического слоя, соединенных с фокусирующими системами и оптически прозрачными зонами другого световодного жидкокристаллического слоя через оптически прозрачные отверстия дифракционной решетки. Каналы передачи информации наиболее оптимальной архитектуры в оптоэлектронном узле формируются в процессе обработки информации управляющим модулем. Причем для каждого этапа обработки информации архитектура каналов передачи информации должна соответствовать принципам обработки информации и используемым программным продуктам. Это обстоятельство позволит формировать в суперкомпьютерах шины данных с разрядностью, достигающей десятков и сотен тысяч единиц, что позволит в свою очередь превысить известный технический уровень обработки информации и достичь быстродействия в суперкомпьютерах по крайней мере в несколько сот триллионов расчетов в секунду.

Предлагаемое изобретение позволяет формировать плавающую архитектуру с десятками и сотнями тысяч точек съема информации в зонах накопления информации, что превышает аналогичные характеристики известных оптических накопителей по крайней мере на три - четыре порядка.

За счет использования фокусирующих систем и дифракционной решетки, расположенных в световодных жидкокристаллических слоях, предлагаемое изобретение позволяет увеличить эффективность и быстродействие передачи световых информационных потоков в световодных слоях контактных устройств.

За счет использования фокусирующих систем и дифракционной решетки, расположенных в световодных жидкокристаллических слоях, предлагаемое изобретение позволяет увеличить яркость изображения и предоставляет возможность получения стереоскопических изображений в плоских жидкокристаллических дисплеях. За счет использования дифракционной решетки в оптоэлектронном узле предлагаемое изобретение позволяет реализовать эффекты защиты от несанкционированного доступа к каналам передачи информации и накопителям служебной информации, обрабатываемой в оптоэлектронном устройстве.

За счет использования дифракционной решетки, расположенной во втором светоотражающем слое, представляется возможным получить разложение в спектр светового сигнала.

В конструктивных вариантах оптоэлектронного узла с целью расширения функциональных возможностей основание выполнено в виде монтажной или печатной, или тканой, или коммутационной платы, или световодной ленты, или плоского световодного кабеля, или объемного оптоэлектронного модуля, или объемного интегрального модуля.

В конструктивных вариантах оптоэлектронного узла, с целью расширения функциональных возможностей, управляющий модуль выполнен в виде оптоэлектронного модуля или объемного оптоэлектронного интегрального модуля, или объемного интегрального модуля, или интегральной схемы, или контроллера, или процессора, или центрального процессора, или суперпроцессора с фиксированной или плавающей архитектурой.

В конструктивных вариантах оптоэлектронного узла с целью расширения функциональных возможностей оптически непрозрачная зона световодного жидкокристаллического слоя выполнена светоотражающей или светопоглощающей и размещена между электродами, расположенными в виде многослойной структуры один над другим.

В конструктивных вариантах оптоэлектронного узла с целью увеличения комбинационных возможностей обработки информации фокусирующая система выполнена в виде плоских или уголковых, или сферических, или цилиндрических, или конических, или параболических, или гиперболических отражателей, или в виде оптически прозрачной линзы.

В конструктивных вариантах оптоэлектронного узла с целью расширения функциональных возможностей фокусирующая система выполнена в виде полого стержня, заполненного оптически прозрачной неотвержаемой жидкостью и имеющего в конической его части на конце оптически прозрачный шарик, установленный с возможностью вращения, при этом цилиндрические стенки стержня выполнены полупрозрачными.

В конструктивных вариантах с целью расширения функциональных возможностей и повышения быстродействия обработки и передачи информации фокусирующая система и/или зона передачи, и/или накопления, и/или отображения информации выполнена линейной, или зигзагообразной, или многоугольной, или произвольной криволинейной формы.

В конструктивных вариантах с целью расширения функциональных возможностей, повышения быстродействия обработки и передачи информации зона передачи информации выполнена в виде ромбического или П-образного, или L-образного, или X-образного циркулятора.

В конструктивных вариантах с целью расширения функциональных возможностей, повышения быстродействия обработки и передачи информации, отверстие дифракционной решетки выполнено в виде оптически прозрачной зоны передачи информации световодного жидкокристаллического слоя с возможностью формирования в нем управляющим модулем оптически непрозрачной зоны.

В конструктивных вариантах с целью расширения функциональных возможностей за счет повышения защищенности систем обработки информации от несанкционированного доступа отверстие дифракционной решетки выполнено концентрическим или эллипсообразным, или многоугольным, или конусообразным.

В конструктивных вариантах с целью расширения функциональных возможностей, повышения быстродействия обработки и передачи информации, получения эффекта разложения светового сигнала в спектр отверстия дифракционной решетки размещены в световодном жидкокристаллическом слое в виде прямой или ломаной, или зигзагообразной, или концентрической линии, или в виде прямоугольной, или зигзагообразной, или концентрической матрицы, или крестообразно, или X-образно, или П-образно, или L-образно, или с переменным шагом, или в хаотичном порядке.

В конструктивных вариантах с целью расширения функциональных возможностей, повышения быстродействия обработки и передачи информации оптоэлектронный узел дополнительно содержит второе основание со вторым управляющим модулем, содержащее световодный жидкокристаллический слой, расположенный между светоотражающим слоем и дифракционной решеткой с отверстиями, в котором сформированы зоны передачи, и/или накопления, и/или отображения информации, и/или размещены фокусирующие системы, установленные напротив отверстий дифракционной решетки, при этом отверстия дифракционной решетки первого основания расположены напротив отверстий дифракционной решетки второго основания, которое установлено с возможностью фиксации или перемещения, или вращения относительно первого основания.

В конструктивных вариантах с целью расширения функциональных возможностей второе основание выполнено в виде оптического накопителя на жестком или гибком диске, или карточке, или ленте, или барабане.

В конструктивных вариантах с целью расширения функциональных возможностей оптический накопитель второго основания дополнительно содержит аккумуляторную и/или гальваническую, и/или солнечную батареи, соединенные с управляющим модулем.

В конструктивных вариантах с целью расширения функциональных возможностей в зоне накопления и/или отображения информации дополнительно выполнены оптически непрозрачные зоны, размещенные между дополнительными электродами, расположенными нахлестно в промежутках между основными электродами.

Изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг. 1, 2 показан оптоэлектронный узел в конструктивных вариантах, сечение А-А, общий вид; на фиг. 3 - оптоэлектронный узел, общий вид СЖК слоя; на фиг. 4 - оптоэлектронный узел с дополнительной дифракционной решеткой; на фиг. 5, 6 - принцип передачи оптической информации в виде светового потока через фокусирующие системы и оптически прозрачное отверстие; на фиг. 7 - конструктивный вариант каналов передачи информации в СЖК слоях с линейно расположенными прозрачными отверстиями дифракционной решетки; на фиг. 8 - 11 - принципы формирования оптически непрозрачных зон; на фиг. 12 - конструктивный вариант СЖК слоя со светоотражающими металлическими фрагментами; на фиг. 13 - 23 - конструктивные варианты размещения оптически прозрачных отверстий дифракционной решетки в фокусирующих системах; на фиг. 24 - конструктивные варианты фокусирующих элементов, размещенных в первом светоотражающем слое; на фиг. 25, 26 - конструктивные варианты электродов, формирующих светоотражающие границы оптически непрозрачных зон; на фиг. 27, 28 - конструктивные варианты каналов передачи информации в коммутационной матрице; на фиг. 29 - 39 - конструктивные варианты зон передачи информации с различной конфигурацией; на фиг. 40 - 42 - конструктивные варианты зигзагообразных каналов передачи информации, сформированные зигзагообразными электродами; на фиг. 43, 44 - конструктивный вариант зоны отображения информации; на фиг. 45 - 56 - конструктивные варианты элементов зон отображения и накопления информации; на фиг. 57 - 60 - конструктивные варианты СЖК слоев с различной конфигурацией зон отображения и накопления информации; на фиг. 61 - конструктивный вариант световодного контактного устройства; на фиг. 62 - 69 - конструктивные варианты оптических накопителей; на фиг. 70, 71 - конструктивный вариант оптического гироскопа; на фиг. 72, 73 - принципы настройки оптического гироскопа; на фиг. 74 - 77 - конструктивные варианты оптических накопителей с фокусирующими системами в виде полого стержня, заполненного оптически прозрачной жидкостью; на фиг. 78, 79 - конструктивные варианты оптических накопителей.

Оптоэлектронный узел (фиг. 1 - 3) содержит основание 1 с нанесенным на него световодным жидкокристаллическим СЖК слоем 2, который размещен двумя светоотражающими слоями 3, 4. Причем первый светоотражающий слой 3 закреплен на внутренней поверхности основания 1. СЖК слой 2 установлен с возможностью формирования управляющим модулем 5, закрепленным на основании 1, оптически прозрачных зон передачи информации между оптически непрозрачными зонами 6 и светоотражающими слоями 3, 4. Внутри СЖК слоя 2 размещены фокусирующие системы 7 и зоны накопления информации 8 эллипсообразной формы. Внутри второго светоотражающего слоя 4 размещен второй СЖК слой с возможностью формирования управляющим модулем 5 дифракционной СЖК решетки 9, оптически прозрачные отверстия 10 которой расположены напротив фокусирующих систем 7, размещенных в первом СЖК слое 2, и фокусирующих систем 11, 12, размещенных в третьем СЖК слое 13, нанесенном на светоотражающий слой 4. Поверх третьего СЖК слоя 13 нанесен дополнительный светоотражающий слой 14, в котором размещены параболические отражатели 15 фокусирующих систем 11. Основание 1 для защиты от механических воздействий содержит защитное покрытие 16.

Облучение световыми потоками 19 и съем оптической информации с зоны 8 накопления информации эллипсоидной формы (фиг. 2, 3) осуществляется через фокусирующие системы 11 и оптически прозрачные отверстия 10 СЖК дифракционной решетки 9. Траектория 20 записанной информации в зоне 8 накопления информации может быть выполнена произвольной криволинейной формы (фиг. 3). Съем информации через фокусирующие системы 11 осуществляется по оптически прозрачным зонам 21 - 24 передачи информации, расположенным веерообразно. Съем информации через фокусирующие системы 25 осуществляется по оптически прозрачным зонам 26 - 27 передачи информации, расположенным параллельно друг другу. При этом оптически прозрачные зоны 21-24 и 26-27 передачи информации линейной формы формируют каналы передачи оптической информации.

Траектория 20 записанной информации в зоне 8 накопления информации выполнена в виде оптически непрозрачных зон 28 СЖК слоя 2, выполненных в виде полос и расположенных в указанном слое вертикально относительно плоскости основания. Размещение указанных непрозрачных полос 28 вдоль траектории записи информации показано на фиг. 1. Размещение указанных непрозрачных полос 28 перпендикулярно траектории записи информации показано на фиг. 2.

В конструктивных вариантах основание 1 оптоэлектронного узла (фиг. 1) может быть выполнено в виде монтажной платы или печатной платы, или тканой платы, или коммутационной платы, или световодной ленты, или плоского световодного кабеля, или в виде оптоэлектронного модуля, или объемного интегрального модуля.

В конструктивных вариантах управляющий модуль 5 оптоэлектронного узла (фиг. 1) может быть выполнен в виде оптоэлектронного модуля или объемного оптоэлектронного модуля, или в виде объемного интегрального модуля или интегральной схемы, или в виде контроллера или процессора, или центрального процессора, или в виде суперпроцессора с фиксированной и плавающей архитектурой.

В конструктивном варианте (фиг. 4) для упрощения технологии изготовления многослойной структуры второй СЖК слой 13 и светоотражающий слой 14 размещены во втором основании 29, соединенным с первым основанием 1. Для расширения функциональных возможностей, а также в целях увеличения степени защиты от несанкционированного доступа к каналам передачи информации СЖК слой 13 содержит дополнительную СЖК дифракционную решетку 30 с оптически прозрачными отверстиями 31, которые могут быть закрыты с помощью дополнительной управляемой модулем 5 дифракционной решетки 30, т.е. переключены управляющим модулем 5 в оптически непрозрачные зоны 32.

В конструктивном варианте оптоэлектронного узла (фиг. 1, 5, 6) показан принцип передачи светового потока 19 через фокусирующие системы 12 и оптически прозрачные отверстия 17. Оптически непрозрачные зоны 6 (фиг. 1, 5), расположенные параллельно друг другу, формируют оптически прозрачный канал передачи информации. Передача оптической информации в виде светового потока 18 из СЖК слоя 13 в СЖК слой 2 осуществляется через фокусирующую систему 12, оптически прозрачное отверстие 17 и фокусирующую систему 7, расположенные соосно друг другу. Возможно несоосное расположение фокусирующих систем 12 и 7 относительно отверстий 17 дифракционной решетки при условии прохождения через эту систему оптической информации (фиг. 6). Оптоэлектронный узел позволяет формировать каналы передачи информации из одного слоя СЖК в другой без каких-либо ограничений траекторий передачи информации в каждом слое и точек перехода из одного СЖК слоя в другой.

В конструктивном варианте оптоэлектронного узла (фиг. 7 - 12) показаны принципы формирования каналов передачи информации в виде световых потоков 61 из СЖК слоя 2 в СЖК слой 13 с линейно расположенными оптически прозрачными отверстиями дифракционной решетки 59. Канал передачи информации формируется оптически непрозрачными зонами 33 - 35 (фиг. 10) и отражающими элементами 56 фокусирующей системы 55 (фиг. 12). При отсутствии необходимости формирования других каналов передачи информации отверстия дифракционной решетки закрыты оптически непрозрачной зоной 60. Оптически прозрачные отверстия 59 дифракционной решетки выполнены концентрической формы. Данный конструктивный вариант является оптическим переключателем и позволяет формировать каналы передачи информации с любой взаимной коммутацией.

Дискретные оптически непрозрачные зоны 33, 35 в основании 36 (фиг. 8 - 11) формируются электродами 37 - 40, управляющими СЖК слоем, выполненные в виде многослойной структуры один над другим. На основание 36 нанесен светоотражающий слой 3, являющийся подложкой для СЖК слоев. На поверхность слоя 3 нанесены металлические электроды, например, из никеля или алюминия 37 - 39, установленные внахлест относительно друг друга с образованием окна 41. Между электродами 38 и 37, а также между электродами 38 и 39 нанесен слой оптически непрозрачного диэлектрика 42. Между электродом 37, 39 и светоотражающим слоем 3 может быть нанесен дополнительный светоотражающий слой 43. На управляющие электроды 37 - 39 и дополнительный светоотражающий слой 43 нанесен СЖК слой 2, на который в свою очередь нанесен общий электрод 40, на который нанесен светоотражающий слой 4. Светоотражающие слои 3, 4, 43 могут быть выполнены из алюминиевого пигмента.

При наличии между общим электродом 40 и электродами 37 и 39 разности потенциалов (управляющего напряжения), например 2,5 В, в СЖК слое формируются оптически непрозрачные зоны 33 и 35 соответственно (фиг. 9). Оптически непрозрачные зоны, формируемые с СЖК слое, в зависимости от типа СЖК слоя могут быть выполнены светопоглощающими или светоотражающими. В результате чего в СЖК слое 2 образуется оптически прозрачная зона 44 (канал N1 передачи информации) с фиксированной границей в виде оптически непрозрачных зон 33 и 35. В оптически прозрачной зоне 44 распространения информационных потоков могут формироваться каналы передачи информации различной конфигурации, например, линейной или зигзагообразной формы.

При подаче на электрод 38 разности потенциалов (управляющего напряжения), например 5 В, относительно общего электрода 40 в СЖК слое 2 и окне 41 формируются оптически непрозрачные зоны 33 - 35 (фиг. 10), закрывающие зону 44 распространения информационных потоков (фиг. 9) и соответствующие каналы передачи информации.

В конструктивном варианте оптоэлектронного узла (фиг. 11) на основание 45 нанесен светоотражающий слой 46, являющийся подложкой для СЖК слоев. На поверхность слоя 46 нанесены металлические электроды, например, из никеля или алюминия 47 и 48, установленные внахлест относительно друг друга. Между слоями 47 и 48 нанесен слой оптически непрозрачного диэлектрика 49. Между электродом 48 и светоотражающим слоем 46 могут быть нанесены защитные светоотражающие слои 49, 50. Граница светоотражающего слоя 49 выполнена в сечении в виде ломаной линии. Граница светоотражающего слоя 50 выполнена в сечении в виде зигзагообразной кривой. На управляющие электроды 47, 48 и светоотражающие слои 49, 50 нанесен СЖК слой 2, на который в свою очередь нанесен общий электрод 51. На внешний электрод 51 нанесен светоотражающий слой 54. Для создания условий более эффективного светоотражения или светопоглощения между общим электродом 51 и управляющими электродами 48 могут быть установлены дополнительные электроды 52. При подачи соответствующей разности потенциалов на дополнительные электроды 52 могут формироваться оптически непрозрачные зоны 53 с границей светоотражающего или светопоглощающего слоя в виде ломаной линии. В результате чего в СЖК слое 2 образуется зона 44 распространения информационных потоков с фиксированной границей в виде оптически непрозрачных зон 53. При этом электрод 47 управляет процессом прохождения информации в зоне 44 по каналам передачи информации.

В конструктивном варианте оптоэлектронного узла (фиг. 7, 12) фокусирующая система 55 может быть выполнена в виде непрозрачных металлических отражателей 56, имеющих общий фокус и выполненных например, из никеля или в виде полупрозрачной зоны со светоотражающими металлическими фрагментами, например, из алюминия. Фокальная плоскость фокусирующей системы проходит через плоскость дифракционной решетки 57. В конструктивных вариантах фокальная плоскость фокусирующей системы может быть размещена перед/или за плоскостью дифракционной решетки 57. В конструктивном варианте светоотражающий слой 58 может быть выполнен в виде металлического слоя, например, из никеля. Дифракционная решетка 57 содержит оптически прозрачные отверстия 59, которые подачей управляющих напряжений с управляющего модуля 5 могут быть закрыты оптически непрозрачными зонами 60, сформированными между электродами дифракционной решетки 57.

В конструктивных вариантах оптоэлектронного узла (фиг. 13 - 23) показаны принципы формирования каналов передачи информации и варианты размещения оптически прозрачных отверстий дифракционной решетки в фокусирующих системах.

В конструктивном варианте оптоэлектронного узла (фиг. 13) показаны принципы формирования каналов передачи информации в виде световых потоков 61 в СЖК слое 2 через линейно расположенные оптически прозрачные отверстия дифракционной решетки 62, 64 и 65 эллипсообразной формы, осевые линии которых расположены под углом друг к другу. Канал передачи информации формируется оптически непрозрачными зонами 33, 35 прямоугольной формы и отражающими элементами 56 прямоугольной и 63 вогнутой формы линейно ориентированной фокусирующей системы 55. При отсутствии необходимости формирования других каналов передачи информации отверстия дифракционной решетки закрыты оптически непрозрачной зоной 66. Оптически прозрачные отверстия 62, 65 и 66 образуют прямоугольную матрицу. Элементы 56 и 63 фокусирующей системы 55 выполнены в виде непрозрачного светоотражающего СЖК слоя.

В конструктивном варианте оптоэлектронного узла (фиг. 14) показаны принципы формирования каналов передачи информации в виде световых потоков 61 в СЖК слое 2 через оптически прозрачные отверстия дифракционной решетки 67, 68 квадратной формы, осевые линии которых расположены под углом друг к другу. Канал передачи информации формируется оптически непрозрачными зонами 33 - 35 прямоугольной формы и отражающими элементами 56 прямоугольной формы фокусирующей системы 55, которая выполнена в виде прямоугольной матрицы. При отсутствии необходимости формирования других каналов передачи информации отверстия дифракционной решетки закрыты оптически непрозрачной зоной 69. Элементы 56 и 34 фокусирующей системы 55 выполнены в виде полупрозрачного светоотражающего СЖК слоя.

В конструктивном варианте оптоэлектронного узла (фиг. 15) показан П-образный циркулятор, образованный каналами N1 и N2 передачи информации и оптически прозрачной зоной 44. Циркуляция световых потоков 61 в СЖК слое 2 осуществляется от оптически прозрачного отверстия 70 к отверстию 71 многоугольной формы. Канал передачи информации формируется оптически непрозрачными зонами 33 - 35 и отражающими элементами 56 прямоугольной формы фокусирующей системы 55, которая выполнена в виде прямоугольной матрицы. При отсутствии необходимости формирования других каналов передачи информации отверстия дифракционной решетки закрыты оптически непрозрачной зоной 72. Элементы 56 и 34 фокусирующей системы 55 выполнены в виде непрозрачного светоотражающего СЖК слоя.

В конструктивном варианте оптоэлектронного узла (фиг. 16) показан L-образный циркулятор, образованный каналом N1 передачи информации и оптически прозрачными зонами 44. Циркуляция световых потоков 61 в СЖК слое 2 осуществляется от оптически прозрачного отверстия 73 к отверстиям 74 и 75 многоугольной формы. Канал передачи информации формируется оптически непрозрачными зонами 33 - 35 и отражающими элементами 56 прямоугольной формы фокусирующей системы 55. Элементы 56 фокусирующей системы 55 выполнены в виде непрозрачного светоотражающего СЖК слоя. В канале N2 передачи информации дополнительно размещен линейный циркулятор с циркуляцией световых потоков 61 от оптически прозрачного отверстия дифракционной решетки 76 к отверстию 77.

П-образные и L-образные циркуляторы (фиг. 15 и 16) могут быть использованы, например, в оптических гироскопах.

В конструктивном варианте оптоэлектронного узла (фиг. 17) показана циркуляция световых потоков 61 в каналах N1 и N2 передачи информации СЖК слоя 2 от оптически прозрачных отверстий 78 к оптически прозрачным отверстиям 79 многоугольной формы. Каналы N1 и N2 передачи информации формируются оптически непрозрачными зонами 33 - 35 прямоугольной формы и отражающими элементами 80 вогнутой формы фокусирующей системы 81, которая выполнена в виде прямоугольной матрицы. При отсутствии необходимости формирования других каналов передачи информации отверстия дифракционной решетки закрыты оптически непрозрачной зоной 72 и 34. Элементы 80 фокусирующей системы 81 выполнены в виде непрозрачного светоотражающего СЖК слоя.

В конструктивном варианте оптоэлектронного узла (фиг. 18) для получения дифракционного эффекта световой поток 61 поступает по каналу N2 и затем в фокусирующую систему 82, образованную фокусирующими системами 81 каналов N1 и N2, светоотражающим элементом 83 вогнутой формы, оптически прозрачной зоной 83 и отражающим вогнутым элементом 103. Фокусирующая система 82 имеет эллипсообразную форму. На выходе дифракционной решетки в сопряженном СЖК слое 84 световой поток 61 будет разложен в спектр.

В конструктивном варианте оптоэлектронного узла (фиг. 19) показана циркуляция световых потоков 61 в каналах N1 и N2 передачи информации СЖК слоя 2 через оптически прозрачные отверстия 85, 86 многоугольной формы. Каналы N1 и N2 передачи информации формируются оптически непрозрачными зонами 33 - 35 прямоугольной формы и отражающими элементами 87 эллипсообразной формы. Фокусирующие системы 88 и 89 выполнены вогнутой формы. В канале N2 оптически прозрачные отверстия размещены в СЖК слое 2 с переменным шагом в виде ломаной линии 90. Элементы 87 и 34 фокусирующих систем 88 и 89 выполнены в виде непрозрачного светоотражающего СЖК слоя.

В конструктивном варианте оптоэлектронного узла (фиг. 20) показаны каналы N1 и N2 передачи информации СЖК слоя 2, соединенные через оптически прозрачные зоны 44 с фокусирующими системами 92, в которых размещены по зигзагообразной линии 93 оптически прозрачные отверстия 91 многоугольной формы. При синфазной подаче оптического сигнала через отверстия 91 дифракционной решетки можно получить разложение спектра сигнала. Каналы N1 и N2 передачи информации формируются оптически непрозрачными зонами 33 - 35 прямоугольной формы. Отражающие элементы 56 и фокусирующие системы 92 выполнены прямоугольной формы. Элементы 56 и 34 фокусирующих систем 92 выполнены в виде непрозрачного светоотражающего СЖК слоя.

В конструктивном варианте оптоэлектронного узла (фиг. 21) показаны каналы N1 и N2 передачи информации СЖК слоя 2, соединенные через оптически прозрачные зоны 44 с фокусирующей системой 94, в которой размещены в виде концентрической матрицы 95 оптически прозрачные отверстия 96 многоугольной формы. При прохождении оптического сигнала через отверстия 96 дифракционной решетки можно получить разложение спектра сигнала. Каналы N1 и N2 передачи информации формируются оптически непрозрачными зонами 33, 35 прямоугольной формы. Отражающие элементы 56 и фокусирующая система 94 выполнены прямоугольной формы. Элементы 56 и 34 фокусирующих систем 92 выполнены в виде непрозрачного светоотражающего СЖК слоя.

В конструктивном варианте оптоэлектронного узла (фиг. 22) показаны каналы N1 и N2 передачи информации СЖК слоя 2, соединенные через оптически прозрачные зоны 44 с фокусирующими системами 97 и 98, в которых размещены в хаотичном порядке оптически прозрачные отверстия 99 и 100 многоугольной формы, отверстия 101 концентрической формы и отверстия 102 эллипсообразной формы. Каналы N1 и N2 передачи информации формируются оптически непрозрачными зонами 33, 35 прямоугольной формы. Отражающие элементы 56 и фокусирующие системы 97 и 98 выполнены прямоугольной формы. Элементы 56 и 34 фокусирующих систем 97 и 98 выполнены в виде непрозрачного светоотражающего СЖК слоя.

В конструктивном варианте оптоэлектронного узла (фиг. 23) показан световодный X-образный переключатель 104 световых потоков 61 в каналах N1 и N2 передачи информации СЖК слоя 2. Для увеличения комбинационных возможностей обработки информации X-образный переключатель 104 содержит оптически прозрачные отверстия 105 - 109, используя которые можно направлять информационные потоки в другие СЖК слои или организовывать циркуляцию информационных потоков внутри X-образного переключателя. Каналы N1 и N2 передачи информации формируются оптически непрозрачными зонами 33, 34 прямоугольной формы и отражающими элементами 110, 111 треугольной формы фокусирующих систем 112.

В конструктивном варианте (фиг. 24) для обеспечения высокоэффективного фокусирования световых информационных потоков 61 в оптически прозрачных отверстиях 117 дифракционной решетки (фиг. 13 - 23) отражающие элементы 56 выполнены прямоугольной формы, а в светоотражающем слое 113 размещены фокусирующие элементы в виде параболического 114 или сферического 115, или гиперболического отражателя 116, расположенного соосно с оптически прозрачными отверстиями 117 дифракционной решетки. Второй светоотражающий слой 118 дополнительно снабжен плоским светоотражающим металлическим покрытием 119, выполненным, например, из никеля. Поверх второго светоотражающего слоя 118 дополнительно нанесено защитное покрытие 120.

В конструктивном варианте (фиг. 25, 26) для улучшения условий отражения световых потоков 61 при переходе из канала N1 в N2 передачи информации и условий фокусирования световых потоков в оптически прозрачных отверстиях дифракционной решетки (фиг. 13 - 24) оптически непрозрачные зоны 33 - 35 выполнены светоотражающими. Граница светоотражающей оптически непрозрачной зоны выполнена в виде выпукло- вогнутых кривых 121 - 123 (фиг. 25) или в виде ломаной линии 124 - 126. Формирование указанных границ светоотражающих оптически непрозрачных зон обеспечивается соответствующей формой электродов 37 - 40 (см. фиг. 8 - 10).

В конструктивных вариантах (фиг. 27, 28) каналы N1 - N4 передачи информации линейной формы сформированы оптически непрозрачными светоотражающими зонами 33 и 35, размещенными в виде коммутационной матрицы на основании 36. Прохождение световых потоков 61 в указанных каналах осуществляется в оптически прозрачном СЖК слое 2 через оптически прозрачные зоны 44 (фиг. 27). Для переключения светового потока 61 из канала N2 в канал N3 передачи информации (фиг. 28) достаточно сформировать оптически прозрачные зоны 44, соединяющие каналы N2 и N3, а также сформировать оптически непрозрачные зоны 34 на выходе канала N2 подачей на соответствующие электроды управляющего напряжения (фиг. 8 - 10). В этом случае световой поток 61 благополучно перейдет из канала N2 в N3. Для улучшения условий переключения граница светоотражающих зон 33 - 35 может быть выполнена в виде выпукло-вогнутой кривой или в виде ломаной линии (фиг 25, 26). Канал N4 передачи информации отключен сформированными оптически непрозрачными зонами 34, что исключает прохождение через него светового потока 61.

В конструктивном варианте (фиг. 29) каналы передачи информации ступенчатой формы сформированы оптически непрозрачными светоотражающими зонами 33 - 35, размешенными в виде коммутационной матрицы на основании 36. Прохождение световых потоков 61 в указанных каналах осуществляется в оптически прозрачном СЖК слое 2 через оптически прозрачные зоны 44.

В конструктивном варианте (фиг. 30) каналы передачи информации линейной формы сформированы оптически непрозрачными светоотражающими зонами 33 - 35, размещенными в виде коммутационной матрицы на основании 36. Прохождение световых потоков 61 между отверстиями 127 - 134 в указанных каналах осуществляется в оптически прозрачном СЖК слое 2 и через оптически прозрачные зоны 44.

В конструктивном варианте (фиг. 30, 31) каналы передачи информации линейной формы, сформированные оптически непрозрачными светоотражающими зонами 33 - 35 в коммутационной матрице на основании 36, путем переключения светоотражающих зон трансформированы в один канал передачи информации ступенчатой формы. Прохождение светового потока 61 от отверстия 127 к отверстию 132 и затем к отверстию 134 дифракционной решетки осуществляется в оптически прозрачном СЖК слое 2 и через оптически прозрачные зоны 44. Для передачи светового потока 61 от отверстия 127 к отверстию 129 (фиг. 32) снимается управляющее напряжение с соответствующих электродов дифракционной решетки. В результате отверстие 129 становится оптически прозрачным (см. фиг. 8 - 10) и через него может проходить информация в виде световых потоков 61 в другие СЖК слои. Для исключения отверстий 128 - 131 из информационного обм