Etude et realisation d'un processeur electro et acousto-optique destine au calcul de produits numeriques matrice-vecteur

par MARIE-HELENE CHAMBON

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Jean-Pierre Goedgebuer.

Soutenue en 1994

à Besançon .

mots clés

Résumé

Ce travail de these s'inscrit dans le cadre general du calcul par voie optique. Les deux processeurs optoelectroniques proposes reposent sur un procede de codage particulier (la modulation de coherence ou modulation en retards optique) et ne font intervenir qu'une seule source lumineuse a spectre large. Le premier dispositif est adapte au calcul de produits numeriques vecteur-vecteur alors que le deuxieme permet d'effectuer des produits matrice-vecteur. Dans le dernier cas, l'architecture associe un pipeline de modulateurs electro-optiques a un reseau transverse acousto-optique. Les composantes matricielles sont codees par modulation de coherence et les coordonnees vectorielles par modulation spatiale d'intensite lumineuse. Les multiplications digitales sont effectuees optiquement et l'addition des produits elementaires est realisee par integration electronique et temporelle. Un prototype de demonstration massif comportant 3 etages de calcul et eclaire par une diode superluminescente a ete mis au point. Des experiences de faisabilite ont ete effectuees sur 5 digits avec une frequence d'horloge de 10 mhz pour le calcul de produits matrice-vecteur de dimension (3,42) (42,1). La cadence operatoire ainsi obtenue s'eleve a 10#8 operations binaires elementaires par seconde. Les perspectives envisageables a court terme concernent l'integration du dispositif et l'amelioration du parallelisme de calcul. Celui-ci passe, en particulier, par l'insertion d'amplificateurs optiques dans la chaine de calcul ou par une nouvelle architecture tridimensionnelle adaptee au calcul de produits matrice-matrice

Titre traduit

Study and realisation of an electro and acousto-optic processor aimed at computing digital matrix-vector products

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