Фундаментальний принцип роботи оптоелектронного функціонального перетворювача полягає у тому, що перетворювач проводить перетворення вхідної величини часу у суміжний відповідний до її значення код числа.
В основі даного методу лежить принцип квантування часу світловим променем, що несе у своїй тривалості інформацію (елемент, на якому реалізується цей принцип називається квантроном, оскільки принцип його роботи полягає у квантуванні часу з чітко визначеним кроком).
Принцип квантування часу полягає у перетворенні часового інтервалу кількістю неперервно спрацювавших послідовно один за одним з однаковим часом перемикання дискретних оптоелектронних елементів – квантронів при подачі на них сигналу про початок перетворення. Таким чином, тривалість часового інтервалу, яка фіксується часовою дією вхідного сигналу, перетворюється у цифровий код, який відповідає кількості збуджених за цей час квантронів.
Реалізація способу вимірювання часової інформації шляхом квантування дозволяє синтезувати і дослідити багатофункціональний оптоелектронний модуль (ОЕМ), який виконує функції перетворювання, запам’ятовування та обробки інформації з безпосередньою візуалізацією результатів обчислень. ОЕМ може виконувати К функцій з загальної множини F, де К — функціональна потужність (К³2).
Буває природна та штучна багатофункціональність. Природна — ОЕМ в будь-який момент часу здатний виконувати всі функції одночасно. Штучна: ОЕМ налаштовують на певну функцію.
Параметрична багатофункціональність закладається при розробці схеми ОЕМ, а структурна — в результаті уніфікації ОЕМ.
Багатофункціональні Оптоелектронні модулі відрізняються за типом запису та представлення цифрової інформації. Найбільш зручним є представлення коду у матричному вигляді, який може бути записаний по типу «шторка» або «маркер».
Обидва методи представлення мають свої переваги та недоліки, які обираються у відповідності до тих умов роботи, які є найбільш бажаними для даного пристрою. Наприклад, перевагою для шторочного методу представлення числа є можливість швидкого запису та можливість відображення негативних чисел через обернений код. Натомість, у маркерного методу перевагами є підвищена завадозахищеність та економічність використання. Інформація може бути представлена і у вигляді бінарного зображення, побудованого на квантронах, але це вимагає використання значно більшої кількості квантронних елементів в будові оптоелектронного пристрою.
Шторочний та маркерний способи представлення пристрою відповідно зображені на рисунку:
