Dispositivo óptico de tratamiento de señales lógicas.

Dispositivo óptico de tratamiento de señales que permite implementar funciones lógicas de N bits mediante la utilización de al menos un amplificador óptico de semiconductor (16) adaptado para recibir una pluralidad de señales ópticas de datos (SOD_1 .

.. SOD_N) y una señal óptica de prueba (SOP). Mediante ganancia cruzada de modulación, se genera una señal de salida (SOR) que es función de las señales de datos (SOD_1 ... SOD _N). Las funciones lógicas pueden ser programables electrónicamente u ópticamente.

en el amplificador óptico de semiconductor. Esta invención plantea la posibilidad de configuración de la salida óptica como una selección de una de las operaciones lógicas anteriormente mencionadas, pero no contempla todas las posibilidades de función lógica entre dos bits, y por tanto, no permite una programación libre de la salida.

También son conocidas implementaciones de lógica sobre múltiples bits en el campo de la electrónica, por medio de memorias lógicas.

US 2006/097752 describe una arquitectura para construir un multiplexor basado en tablas lógicas, donde el multiplexor se construye conectando una serie de etapas en cascada. Cada etapa está formada por un dispositivo que tiene como entradas unas líneas de datos y unas líneas de selección, y una salida que corresponde a la línea seleccionada por las líneas de selección.

US 6, 026, 227 describe cómo agrupar e interconectar las diferentes celdas lógicas que constituyen una FPGA, dividiendo la matriz de celdas lógicas en bloques, cada uno de los cuales tiene un conjunto de líneas de bus locales.

WO 96/42141 describe una FPGA que incluye celdas de memoria SRAM, cada una de las cuales tiene un match configurado de modo que las señales de lectura y escritura se envían a través de la conexión de datos. De este modo, la FPGA incluye únicamente un decodificador para controlar las puertas conectadas a las células de memoria.

Sigue existiendo por lo tanto en el estado de la técnica la necesidad de una lógica programable sobre multiples bits ejecutada en el dominio óptico.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

1) Un medio de acoplamiento óptico

El medio de acoplamiento óptico sirve para acoplar un conjunto de señales ópticas de datos entre sí y a una señal óptica de prueba. En principio, el medio de acoplamiento puede estar constituido de cualquier modo conocido en la técnica, aunque en una realización preferida de la invención se implementa mediante acopladores, y más específicamente mediante un primer acoplador, que combina el conjunto de señales ópticas de datos, cuya salida se combina con la señal óptica de prueba mediante un segundo acoplador.

Según una realización preferente, el dispositivo óptico de la invención comprende además unos controladores fase dispuestos antes de la entrada de las señales ópticas de datos y de la señal óptica de prueba al medio de acoplamiento óptico. Los controladores de fase sirven para controlar la fase relativa de estas señales para que puedan interferir constructivamente al ser acopladas.

2) Un amplificador óptico de semiconductor (AOS)

Finalmente, el dispositivo óptico de la invención preferentemente

comprende además un controlador de fase adicional situado a la salida del filtro

óptico adicional.

Así, es posible combinar varios de los dispositivos ópticos de la invención para implementar una tabla de consulta (Look-Up-Table, o LUT según sus siglas en inglés) . Según una realización preferente, la tabla de consulta según la presente invención comprende:

a) Unos medios ópticos de entrada, que reciben unas señales ópticas de datos de entrada y devuelven a la salida esas mismas señales ópticas de datos de entrada, así como sus negados, a una frecuencia deseada. Se consigue así asegurar que las señales ópticas de datos de entrada no interfieran entre sí y puedan ser eliminadas mediante filtrado óptico.

b) Un conjunto de divisores de señal óptica, que reciben de los medios ópticos de entrada las señales ópticas de entrada y sus negados y generan todas sus combinaciones posibles.

e) Un conjunto de dispositivos ópticos según la invención, cada uno de los cuales recibe como entrada una combinación diferente de las señales ópticas de datos de entrada y sus negados y proporciona como salida una función lógica de los mismos.

1. Dispositivo óptico (1 O) de tratamiento de señales lógicas caracterizado porque comprende:

- un medio de acoplamiento óptico, que acopla un conjunto de señales ópticas de datos (SOD_1 ... SOD_N) y una señal óptica de prueba (SOP) ;

- un amplificador óptico de semiconductor ( 14) , que recibe como entrada

1 o la combinación de las señales ópticas de datos (SOD_1 ... SOD_N) y la señal óptica de prueba (SOP) , que interaccionan mediante modulación de ganancia cruzada, y emite como salida una señal óptica resultante (SOR) a la frecuencia de la señal de prueba (SOP) , siendo dicha señal óptica resultante (SOR) una función lógica de las señales ópticas de datos (SOD_1 ... SOD_N) ; y

- un filtro (15) que filtra la señal de salida (SOR) en torno a la frecuencia de la señal de prueba (SOP) .

2. Dispositivo óptico (1 O) de acuerdo con la reivindicación 1, donde el medio

2 o de acoplamiento óptico comprende un primer acoplador (12) que combina las señales ópticas de datos (SOD_1 ... SOD_N) , cuya salida se combina con la señal óptica de prueba (SOP) mediante un segundo acoplador (13) .

3. Dispositivo óptico (1 O) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones

2 5 anteriores, que además comprende unos controladores de fase (11) que establecen una coherencia temporal de las señales de datos (SOD_1 ... SOD_N) .

4. Dispositivo óptico (1 O) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

3 o donde el amplificador óptico de semiconductor (14) es activado mediante una señal de activación eléctrica (SEC) que determina el resultado de la función lógica de la señal óptica resultante (SOR) .

5. Dispositivo óptico (1 O) según cualquiera de las reivindicaciones 1-3 donde el amplificador óptico de semiconductor (14) es activado mediante una señal óptica de control (SOC) que determina el resultado de la función lógica de la señal óptica resultante (SOR) .

6. Dispositivo óptico (1 O) según una cualquiera de las reivindicaciones 4 ó 5, donde la señal eléctrica de control (SEC) y/o la señal óptica de control (SOC) presentan una modulación que determina dinámicamente el resultado de la función lógica de la señal óptica resultante (SOR) .

7. Dispositivo óptico (1 O) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que además comprende un controlador de fase adicional (16) dispuesto a la salida del filtro óptico (15) .

8. Tabla óptica de consulta, que comprende:

- N medios ópticos de entrada (20) , que reciben unas señales ópticas de datos de entrada (SODE_1, .. SODE_N) y devuelven a la salida dichas señales ópticas de datos de entrada (SODE_1, .. SODE_N) y sus negados (SODN_1, ..

2 o SODN_N) a una frecuencia deseada;

- 2N divisores de señal óptica, que reciben las señales ópticas de datos de entrada (SODE_1, .. SODE_N) y sus negados (SODN_1, .. SODN_N) y generan todas sus combinaciones posibles; y

- 2N dispositivos ópticos (1 O) según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, que reciben las combinaciones de las señales ópticas de datos de entrada (SODE_1, .. SODE_N) y sus negados (SODN_1, .. SODN_N) y proporcionan como salida una función lógica de los mismos.