Акустооптический анализатор спектра свч-радиосигналов

Акустооптический анализатор спектра свч-радиосигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оптической обработке информации. Цель изобретения - увеличение частотного разрешения акустооптического анализатора спектра при параллельном анализе СБЧ- радиосигналов. В ультразвуковом модуляторе (М) 4 света возбуждаются две продольные упругие волны, распространяющиеся в одном направлении. В результате в звукопроводе М 4 генерируются продольные упругие волны разностных частот, распространяющиеся в том же направлении. Амплитуда последних пропорциональна амплитудам спектральных составляющих анализируемого СВЧ-радиосигнала. Свет, модулированный упругой волной разностной частоты, фокусируется интегрирующей линзой 7 на регистрирующем устройстве 8. Оба входа 5 и 6 М 4 расположены на . одном его торце. При этом генератором накачки является источник 9 монохроматического сигнала с частотой, совпадающей с одной из крайних частот .полосы анализа, что значительно упрощает аппаратурную реализацию анализатора спектра. 1 ил. I (Л 5 6 11 со ел 1C оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 R 23/17

ЙСЕСОН)3Н Я

ТЕ; -, . т:, ":.ък (БМЬЯОТЕЫА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4066566/24-21 (22) 08.05.86 (46) 23.11.87. Бюл. У 43 (71) Ленинградский политехнический институт им. М.И.Калинина (72) О.И.Белокурова, В.Ю.Петрунькин и А.С.Щербаков (53) 621.317.757 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1129545, кл. С 01 R 23/16, 1984.

Авторское свидетельство СССР

В 558225, кл. G 01 R 23/16, 1977. (54) АКУСТООПТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР

СПЕКТРА СВЧ-РАДИОСИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к оптической обработке информации. Цель изобретения — увеличение частотного разрешения акустооптического анализатора спектра при параллельном анализе СВЧрадиосигналов. В ультразвуковом моду. SU 1354128 А 1 ляторе (М) 4 света возбуждаются две продольные упругие волны, распространяющиеся в одном направлении. В результате в звукопроводе M 4 генерируются продольные упругие волны разностных частот, распространяющиеся в том же направлении. Амплитуда последних пропорциональна амплитудам спектральных составляющих анализируемого

СВЧ-радиосигнала. Свет, модулированный упругой волной разностной часто- . ты, фокусируется интегрирующей линзой 7 на регистрирующем устройстве 8.

Оба входа 5 и 6 M 4 расположены на . одном его торце. При этом генератором накачки является источник 9 монохроматического сигнала с частотой, совпадающей с одной из крайних частот .полосы анализа, что значительно упрощает аппаратурную реализацию анализатора спектра. 1 ил.

1 i 3541

Изобретение относится к оптической обработке информации и предназначено для анализа СВЧ-радиосигналов.

Целью изобретения является увели5 чение частотного разрешения акустооптического анализатора спектра при параллельном анализе СВЧ-радиосигналов.

На чертеже представлена схема ана- 0 лизатора спектра.

Анализатор содержит последовательно расположенные оптически связанные источник 1 когерентного излучения, коллимирующую систему, состоящую из линз 2 и 3, ультразвуковой модулятор

4 света с двумя входами 5 и 6, интегрирующую линзу 7, регистрирующую систему 8 в виде линейки фотоприемников на основе приборов с зарядовой связью,>0 а также генератор 9 накачки. Анализируемый сигнал поступает на один из входов 5 или 6 модулятора света, монохроматический сигнал с генератора накачки поступает на другой вход 6 25 или 5.

Анализатор спектра работает следующим образом.

В модуляторе возбуждаются две продольные упругие волны, распространя- ЗО ющиеся в одном направлении. В результате нелинейного взаимодействия этих исходных, волн в звукопроводе модулятора генерируются продольные упругие волны раэностных частот распростраЭ 35 няющиеся в том же направлении, амплитуда которых пропорциональна амплитудам спектральных составляющих анализируемого СВЧ-радиосигнала.

Если полоса частот анализа состав- 4О ляет, например, 10 от частоты накачки, то частота разностной упругой волны окажется в 10 раз меньше, а длина ее распространения — в 100 раз больше, чем для упругой волны, соот- 45 ветствующей анализируемому сигналу, так как величина затухания упругих волн находится в квадратичной зависимости от частоты. Для модуляции света используется область апертуры

50 модулятора, где присутствуют лишь волны раэностных частот.

Для регистрации генерируемых в звукопроводе упругих волн раэностных частот ультразвуковой модулятор све55 та устанавливается под углом Брегга к падающему световому потоку. Свет, модулированный упругой волной разностной частоты, фокусируется интег28 2 рирующей линзой 7 на регистрирующем устройстве 8. В качестве регистрирующей системы используется линейный фотоприемник на ос.нове приборов с зарядовой связью.

Повьппение частотного разрешения по сравнению с известным устройством достигается использованием модуляции света упругой волной, содержащей разностные частотные компоненты, которая распространяется на значительно большее расстояние от пьеэопреобразователя, чем высокочастотная упругая волна анализируемого сигнала. Частотное разрешение в вычисляется по формуле где U — скорость продольных упругих волн в эвукопроводе модулятора;

d — рабочая оптическая апертура модулятора.

В данном случае d = 1 " 1, где

1 — расстояние распространения упру P„ гой волны разностной частоты; 1 наибольшее расстояние распространения упругой волны анализируемого сигнала.

Кроме того, возрастает также и число разрешимых точек И акустооптического анализатора спектра:

N = пЕ/bg где Š— полоса частот анализатора, Так для спектроанализатора на основе ультразвукового модулятора света со звукопроводом нз молибдата свинца при центральной частоте анализируемого сигнала 2 ГГц и полосе анализа

200 МГц частотное разрешение составит

73 КГц, а число разрешимых точек будет равно 2750.

Оптическая схема предлагаемого спектроаналиэатора содержит меньшее число линз, чем известная оптическая схема, а использование для накачки генератора монохроматического сигнала значительно упрощает аппаратурную реализацию анализатора спектра по сравнению с применением в известном устройстве генератора ЛЧМ-сигнала в

СВЧ-диапазоне. Эти упрощения составляют дополнительный положительный эффект изобретения. ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Акустооптический анализатор спектра СВЧ-радиосигналов, содержащий оптически связанные источник когерентз 1354128

4 ного света, коллимирующую систему, ультразвукового модулятора света, ультразвуковой модулятор света, за- отличающийся тем, что, крепленный с возможностью установки с целью повышения частотного разрепод углом к световому пучку, соответ- шения при параллельном спектральном ствующим дифракции света на упругой анализе СВЧ-радиосигналов, оба входа

5 волне разностной частоты, интегриру- ультразвукового модулятора света расющую линзу, регистрирующую систему положены на одном его торце, а генев виде линейного фотоприемника на ос- ратором накачки является источник нове приборов с зарядовой связью, а 10 монохроматического сигнала с частотакже генератор накачки, выход кото- той, совпадающей с одной из крайних рого соединен с одним из двух входов частот полосы анализа.

Составитель И.Коновалов

Редактор А.Ворович Техред Л.Олийнык Корректор С.Черни

Заказ 5689/40 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4