Типичная структура оптического ПЗУ: лазер (Аг, He, Ne и др.) — дискретный дефлектор (реализующий произвольную адресную выборку голограмм) — накопитель — фотоприёмная матрица (для вывода данных).В некоторых системах на одну ячейку, отводимую для субголограммы, записывается несколько голограмм (опорные пучки направляются под различными углами). Это позволяет в десятки раз увеличить общую емкость. Применяются различные варианты структуры и различные способы записи голограмм. В частности, фазовые голограммы дают большую дифракционную эффективность или КПД, чем амплитудные (27% вместо 4%).
Менее распространены дискретные способы записи, т. с. записи отдельных точек. Причина в том, что обычно запись и извлечение данных в процессорах производится большими массивами и, кроме того, голографический способ обладает большей надежностью в связи с хорошо известными интерференционными свойствами голограмм. Наконец, на основе голографических ЗУ в принципе реализуется ассоциативная память, с выборкой по содержанию информации.
В настоящее время разрабатывают новые интересные структуры оптоэлектронной памяти. Дело в том, что современные дискретные дефлекторы — сравнительно громоздкие устройства. Чтобы ими не пользоваться, можно в систему памяти ввести матрицу полупроводниковых лазеров, повторяющую матрицу голограмм.
Если сделать лазеры с электронным возбуждением, то можно сканировать их электронным лучом, который, зажигая лазер, реализует выборку соответствующей голограммы. Для инжекционных лазеров нужна схема их коммутации. Для всех систем оптической постоянной памяти имеется дополнительная возможность увеличения емкости за счет механической смены голограмм до величин порядка 1014 бит.
Нет сомнения в большой перспективности оптоэлектронных ЗУ, пригодных как для оптоэлектронных машин, так и для ЭВМ. Проекты ЭВМ четвертого поколения с внешней и архивной оптической памятью развиваются особенно интенсивно.
Что касается оперативной оптоэлектронной памяти, то здесь успехи скромнее, и это целиком связано с недостаточными параметрами реверсивных оптических сред. Однако и здесь, основываясь на полученных результатах, можно высказать самые оптимистические прогнозы.
