Патент ссср 402889

Патент ссср 402889

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬГЕт ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

W

5L

) Зависп3!Ое от авт. св,!д>тсльства ¹

Заявлено 22.1.1971 (№ 1618923,126-9) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 19.Х.1973. Б!Олг!Стс!и, ¹ 42

Дата опубликования описания 26.111.!974

Кл, 6 060 9,30

G 02b 27;10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений

)t GTKPbITHM

УДК 635.825:681.14 (088.8) Авторы изобретения

Д. И. Мировицкий, Н. Н. Евтихиев, Г. А. Самсонов и И. Ф. Будагяи

Московский институт радиотехники, электроники и автоматики

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОПТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

1 1зобрстецие относится к области радиотсxпики, в частности к устройствам преобразования сигналов с помощью стимулированного излучения в видимом или инфракрасном диапазопс воли, и может быть использовано в системах опсративпсй обработки информации, прп в»)полпепии матса!Ятических операций пад сигналами.

Извсс" iihi устройства для обработки оптических сигналов. использующие стимулированное 113лучсцис в видимом пли инфракрасном

JIHBIlB3oIlc и содержащие когсрсцтпыи псточпик излу fcIIHH с формироватслем плоской волпы H;ti:я капала прсобразовапия считываемых с тряftcftBIÄIIITot) вх<)дц сигналов, причсм каждый из капалов состоит пз двух pacTpot)ол ипзОВых м ятpHII с ll, t f1ffçj) м)! 13 матplitl c, f!Ic)I(ду которыми помсщс!! голографпчсскпи согляCOBB lilt 1>I fI <1) И l l>T!) t31>! XOД»!Ой COOIIP

".hl fl O<)IljCff Jj., t5I j13) X KBl1B 10В ИI!,jиliliР ) CXIOIi

11oBcpxIIoc I it с 1итыВяпп51.

С целью повышсllflH точ!юсти счста прп сложспии сигпя.>!О!3 В рсдлагасмом устро iclt)c мсжду BûõîäBÌH растрово-линзовой матрицы и выходной собпряющсtl линзой помещены Iloслсдоватслы!О <штичсский ряспрсдслитсль, :г-согласуя»цпх рясссивающих лппз и диафрагм, причсм ка)кдая диафрагма выполнена в виде улкой эллипсообразпой щсли, наклон большой оси которой определен относительно осп предыдущсй диафрагмы в (90/n), а все диафрагмы другого канала преобразования повернуты относительно диафрагм смежного ца 90 .

С цслью повышения тошости при получении разности )мсжду входпыми сигналами и ш Вышсцпя пядс)кпости считывания в прсдлагясмос 3CTpoi Во диафрагмы обоих каналов преобразования H.",)сют одинаковую ориеита10, и!о,;) В одпом пз кяпаlot3 между диафрагмами и гыходиой собирающей линзой помещена фязосд<;пгяющяя полуволновая пластина; оп-! и !Сский распрсдс)итсль содсржит гг параллельных свс IOBO;ji! ых дорожек, осуществляю15 IH) Hx On I H !ñchх !О с!3513h llcпо j)cJjcTBcIIIIO мсжду

BhI xo;jf1 f fI 1) ЯстР(,BO- I HII:3<)t)OÉ 3)ЯТРицьl и сооТВСIC! !3) !011!Il)ill Р l(CCIIÂBIOttjHXIII ЛИПЗЯМИ, I)PH этом каждая дорожка оптически связана с пр ;!hlд !цсй дополпитслы)ым някл(»шым све.

2 каналов прсобрязоваппя.

2) Прод,);)гясмос 3 cTp01lcTBO (фиг. 1)

1:3 !,«.;)чппкя Излучсllfi)I, формирователя 2 плоской волны (коллимятора) и двух каналов

i i P COOP 11 ÇOBB fi » 51, i! B В:>;ОДС 1 ОТОР Ь! Х t)0»et !jetty

-)раис»аранты 3. 4 входпых сигналов. Сигна30;IhI с !ряпспаряцтов 3, 4 поданы на последо40288!) вательно установленш1с растрово-:пшзовую матрицу 5, голографический согласованный фильтр 6, матрицу 7, опгичсский распределитель 8,. согласу!ощие рассеивающие линзы 9, днафрагмы 10 с узкими эллипсообразнымн щелями и выходну10 собирающую линзу 11, сигнал с которой поступает HB индицирусмую поверхность 12 считывания. Прн получении разности между входными сип1алами в одном из каналов перед выходной собирающей линзой 11 помещена фазосдвигающая полуво7новая пластина 13.

Работа устройства осуществляется следую щим образом.

Изображение исходного сигнала с трапснаранта 14 (см. фиг, 2) перекодируется с помощью матрицы 15, фильтра 16, матрицы 17, оптического распределителя 18, рассеивающих линз 19 и диафрагм 20 в яркостные сигналы, пространственное положение которых B выходной (факаль:1ой) плоскости собираюн(сй линзы 21 на индицирусмой поверхности 22 соОтветствует числовой величине исходных cHI . палов при H03HIllioHHo»1 кодировашп!. >1ркостные сигналы преобразуются в простые стандартизованные символы посредством кяналпзирования их световой энергии нанравлснносвязанными системами мнкроволноводов оптического распределителя, формирования микроинтерферограмм в дальней зоне B видсдвух— сторонних «мпоголучевых вееров», количссп30 которых соответствует числам исходных сигналов, и синтезирования конечного результата считывания (счета) на индицируемой поверхности.

Канал преобразования представляет собой десятиразрядну1о линейку, например, обеспечивающую формирование любого числа от единицы до деся н (на фиг. 2 изображены три ряда линейки).

Каждый ряд начинается с входного Hpcîáразователя на линзе матрицы 15, осущссп3ляющей Фурье-преобразование в:»одного изображения соответсIBующсй цифры. В выходной фокальной плоскости каждой из десяти микролипз матрицы 15 размещается голографический согласованный фильтр 16 на одну из этих цифр. Корреляционный сигнал появляется на выходе того фильтра, на котором зарегистрирован спектр числа, соответствующего исходному. Отфилыроваиная таким образом энергия сигнала поступает на микролинзовый согласующий элемент ввода сигнала матрицы

17, выполняющей обратное преобразование

Фурье и обеспечивающей оптимальные условия для введения энергии яркостного) сигнала в микроволновод оптического распредели-! ела 18.

Микроволноводы оптического распрсдсли7еля 18 оптически связаны один с другим дополнительным наклонным световодом в направлении от последнего ряда, в который подается сигнал, соответству10!ций числу десять, к первому ряду (для цифры е !Иница). Такое соединение приводит к тому, что прп появлс10

65 ннн ня в:»оде канала, например числа «Во семь», энсргия отфильтрованного сигнала исpC;1<1C I CH 110i»IH iI0 ря.!а ¹ 3 11! IIIC H 13 ря 7ы ,!¹¹ » 11, » I, », !V, III, I, I. Прн появлении цифры 3 сип1а1 канализируется lio рядам

Xox!" III, II, 1 и " д. Микроволновод каждого ряда через рассеивающую линзу 19 облучае диафрагму 20, которая в дальней зоне, создаваемой общим для канала кол7HxiBTOpos! (Собира1ощей л1шзы 21) образует интерферограмму в виде диаметрально расположенных лучей, выходящих из общего центра.

Нр» выполнении операции суммировашьч двух сигналов диафрагмы 20 и собирающие ,IHII3hI 21 ОбОих каня 1ОВ 013иенти1>ованы 7 BI(H ii образом, что фокусы последних совпадают; d и поверхности 22, а номера луч.й слагаемых расходятся в противоположные стороны oi некоторой средней линии, проходя щей через об1ций центр.

П13и эгом сдвиг между соседними л» <1ами

c0xpBilsicrcsI одинак(изым, в том числе и между лучами с нсрвымп номерами.

С!HTIIBBHHc «многолучсвых вееров» с индицнрусмой новер ности 22 можно осуществить, например, фотоэлектрическим способом пo интегральной освсщенпости, применяя онератпвныс фоточувствительные материалы и когерс1ггный фон.

Введенная нри вычитании фазосдвигающяя нолуволновая и 7Bc i 13IIB 3 изменяет ноляр»ость одного нз суммирусмых сигналов, и на ш1дицирусмой IIOBcpxiioc i H 22 отображается искомая разность.

Предмет изобретения

1. Устройство для обработки оптических сигналов, содер>кащсс когсрентный источник излучсшьч с формирователем плоской волны и

1 BB канала Iijfcoi>j>аз013<н1и>1 с н! Гывкдый из каналов содержит две растрово-линзовые мятри1.ы с и-линзами в матрице, между которыми помещен голографический согласованный фильтр, выходну1о собирающую линзу и общую для двух каналов нндицируемую поверхность с1итывания, отлича10и1еесл Те», что, с целью повышения !очности счета при сложении сигналов, между выходами растрово-линзовой матрицы и выходной собирающей линзой помещены последовательно оптический распределитель, и-согласующих рассеивающих линз и диафрагм, причем ка>кдая диафрагма выполнена в виде узкой эллипсообразной щели, наклон большой оси которой определен относительно оси предыдущей диафрагмы в (90/11), а все диафрагмы другого канала преобразования повернуты относительно диафрагм смежного на 90 .

2. Устройство по н. 1, от !и<1а10щееся тем, что, с целью повышения точности при получении разности между входными сигналами, диафрагмы обоих каналов преобразования имеют одинаковую ориентацию, а в одном из каналов между диафрагмами и выходной со4028М) r q pq r q г q г r

1ч 11 ен -1

3 1 1 1 1

KaLLanI фиг. 1

Составитель В. Стройкин

Техред Т. Миронова

Редактор T. Морозова

1хоррсктор Е. Михеева

Заказ 524, 13 Изд. ¹ 2067 Тиран 647 Подписное

1111ИИПИ Государственного комитета Совета Министров ГГГР по делам изобретений и oTILptITIIH

Москва, )К-35) 1 )), и скал нао., д. 4 5 типографии, пр. Сапунова, 2 бирающей линзой помещена фазосдвигающая полуволиовая пластина.

3. Устройство по пп. 1 и 2, от.LLLча1ошееся тем, что, с цел1по повышения надежности считывания, оптический распределитель содержит и параллельных световодиых дорожек, осущес1вл я 1ощи х оптическую связь иепосрсдствеиио между выходами растрово-линзовой матрицы и соо1ветствующими рассеивающими лш1захи1, ири этом каждая дорожка оптически связана с предыдущей дополнительным наклонным c IIñòîâî Iîì) образующим между ними локальиу10, сиифазиую направленную связь.