Цирульник Сергій Михайлович. Розробка принципів побудови і структурної організації динамічної пам'яті на волоконно-оптичних лініях

Краткое описание

Цирульник Сергій Михайлович. Розробка принципів побудови і структурної організації динамічної пам'яті на волоконно-оптичних лініях : дис... канд. техн. наук: 05.13.05 / Вінницький національний технічний ун-т. — Вінниця, 2007. — 174арк. — Бібліогр.: арк. 149-161

Цирульник С. М. Розробка принципів побудови і структурної організації динамічної пам’яті на волоконно-оптичних лініях. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 елементи та пристрої обчислювальної техніки та систем керування. Вінницький національний технічний університет, Вінниця. 2007.
Дисертація присвячена розробці принципів побудови динамічного оптичного оперативного запам’ятовуючого пристрою (ДООЗП) на волоконно-оптичних лініях зв’язку (ВОЛ) та організації структур систем оптичної пам’яті на ВОЛ. Запропоновано фізико-технічні основи побудови ДООЗП на ВОЛ, які підтвердили можливість надійного зберігання інформації й дозволяють підвищити швидкість доступу до оптичної інформації. Проаналізовано паралельно-послідовні, ієрархічні, матричні структури пам’яті на ВОЛ. Розроблено способи адресації та розміщення інформації в пам’яті на ВОЛ. Проаналізовані способи представлення інформаційних блоків, способи відображення логічних адрес інформаційних блоків на фізичні адреси ДООЗП на ВОЛ і запропоновано особливості їх застосування. Основні результати роботи знайшли промислове впровадження при проектуванні нових типів оптоелектронних приладів та систем з поліпшеними технічними характеристиками.

У дисертаційній роботі отримано такі основні результати.
1. Розроблено принципи побудови та технічної реалізації динамічної оптоелектронної пам’яті на ВОЛ. Базовим елементом є ЗП кільцевого типу на ВОЛ, в якому інформація циркулює у вигляді цуга оптичних імпульсів по замкнутому волоконному контуру. Для зменшення оптичних втрат використовується робочий діапазон 1550 нм, для компенсації поляризаційної модової дисперсії волокно NZDSF типу SMF-LS, для відновлення рівня оптичного сигналу SOA підсилювач, для введення/виведення оптичних сигналів електрооптичний направлений відгалужувач. Для роботи з оптоелектронною пам’яттю на ВОЛ рекомендується застосовувати фемтосекундний волоконний лазер та метод хвильового кодування. Застосування ВОЛ дозволяє підвищити швидкість проходження інформаційних потоків за рахунок зменшення в десять разів часових витрат роботи ОЗП.
2. Одержана математична модель функціонування динамічної оптоелектронної пам’яті на ВОЛ дозволила отримати передаточні характеристики та розрахувати світлову енергетичну ефективність оптичного елементу пам’яті на ВОЛ.
3. Запропоновано структури динамічної оптичної пам’яті на ВОЛ для застосування в проблемно-орієнтованих оптичних інформаційно-обчислювальних системах.
4. Розроблено методи адресації та розміщення інформації в пам’яті на ВОЛ, що дозволило використовувати структури динамічної оптичної пам’яті на ВОЛ для задач розпізнавання образів, обробки та передачі сигналів, створення асоціативної пам’яті при організації баз даних, для геоінформаційно-енергетичних систем, прикладних око-процесорних систем.
5. Запропонована структура застосування ДООЗП для двоопераційної буферизації дозволяє підвищити продуктивність та ефективність обміну інформацію між пристроями інформаційно-обчислювальних систем з різною швидкістю обміну без програмних затрат, що при однаковій ємності буферної пам’яті зменшує ймовірність відмови в 2 рази.
6. Запропоновано аспекти практичного застосування динамічного оптичного оперативного запам’ятовуючого пристрою в системах підготовки та сортування даних інформаційно-обчислювальних систем, що дозволяє використовувати ДООЗП в геоінформаційно-енергетичних системах.
7. Сформульовано рекомендації та вимоги до створення наноструктур пам’яті для застосувань в геоінформаційно-енергетичних, око-процесорних, робото-технічних системах, інформаційно-обчислювальних системах паралельно-ієрархічного та нейроподібного типу.