Измеритель корреляции когерентных оптических источников

Измеритель корреляции когерентных оптических источников

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(II) 6)3339

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ йоюв. Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 03.01.77 (21) 2440066/18-09 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень ¹ 24 (45) Дата опубликования описания 08.06.78 (51) М. Кл.2 G 066 9/00

Н 041х1 7/02

Государственный комитет

Совета Министров CCCP

IIo делам изобретений и открытий (53) УДК 621.396.96 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. М. Егоров, Е. И. Андрейчик и А. Б. Шабуня (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОРРЕЛЯЦИИ КОГЕРЕНТНЫХ

ОПТИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ

Изобретение относится к измерительной технике и квантовой электронике.

Известен измеритель корреляции когерентных оптических источников, содержащий фотоэлектронный умножитель, выход которого соединен одновременно с первыми входами двух смесителей, перемножитель-усреднитель, выход которого соединен с входом регистратора, два гетеродина, генератор опорных сигналов, один выход которого соединен с управляющим входом первого гетеродина, а другой выход соединен через блок переменной задержки с управляющим входом второго гетеродина (1).

Однако известный измеритель обладает недостаточной точностью измерения, так как трудно исключить попадание на вход перемножителя частотных компонент спектра многочастотных гетеродинов.

Цель изобретения — повышение точности измерения корреляции.

Для этого в измеритель корреляции когсрентных оптических источников, содержащий фотоэлектронный умножитель, выход которого соединен одновременно с первыми входами двух смесителей, перемножитель-усреднитель, выход которого соединен с входом регистратора, два гетеродина, генератор опорных сигналов, один выход которого соединен с управляющим входом первого гетеродина, а другой выход соединен через блок переменной задержки с управляющим входом второго гетеродина, введены два фильтра нижних частот, два синхронных детектора и две нониусные линии задержки, при этом первый вход каждого синхронного детектора через фильтр нижних частот соединен с выходом соответствующего смесителя, второй вход— с выходом соответствующего гетеродина, второй вход каждого смесителя соединен с выходом гетеродина через нониусную линию задержки, а выходы cHHxpoHHI,Ix детекторов соединены с входами перемножителя-усреднителя.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного измерителя.

Измеритель содержит фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) 1, выход которого соединен одновременно с,первыми входами двух

20 смесителей 2 и 3, перемножитель-усреднитель

4, выход которого соединен с входом регистратора 5, два гетеродина 6 и 7, генератор 8 опорных сигналов, один выход которого соединен с управляющим входом первого ге*

25 теродина 6, а другой выход соединен через блок 9 переменной задержки с управляющим входом второго гетеродина 7, два фильтра 10 и 11 нижних частот, два синхронных детектора 12 и 13 и две нониусные линии задержки

30 14 и 15, при этом первые входы синхронных

613339 детекторов !2 и 13 через фильтры 10 и 11 нижних частот соединены с выходами соответствующих смесителей 2 и 3, вторые входы — с выходами соответствующих гетеродинов 6 и 7, вторые входы смесителей 2 и 3 соединены с выходами гетеродинов б и 7 через нониусные линии задержки 14 и 15, а выходы синхронных детекторов 12 и 13 сосдинены с входа ми перемножителя-усреднителя.

Измеритель работает следующим образом.

Излучение исследуемого источника направляется на ФЭУ1, который детектирует колебания этого источника, в результате чего на выходе ФЭУ 1 формируется шумовой сигнал, являющийся огибающей исследуемого излучения. Так как мехкду корреляционной функцией исследуемого излучения и его огибающей существует жесткая и однозначная связь, то на выходе ФЭУ 1 формируется огибающая исследуемого излучения, ширина спектра которой обратно пропорциональна времени корреляции исследуемого излучения. В зависимости от величины времени корреляции исследуемого излучения ширина спектра огибающей на выходе ФЭУ 1 может изменяться от нескольких единиц до сотен мегагерц, поэтому- ФЭУ 1 должен быть достаточно широкополосным. Сигнал на выходе ФЭУ 1 подвергается корреляционному анализу. С этой целью с помощью гетеродинов 6 и 7 и широкополосных смесителей 2 и 3 осуществляется разбиение спектра огибающей исследуемого излучения на и участков и их перенос в одну и ту же область низких частот. В результате спектр огибающей исследуемого излучения сжимается в 2п раз. Чтобы сохранить всю информацию, заключенную в широком спектре огибающей исследуемого излучения, спектр колебаний многочастотных гетеродинов 6 и 7 должен представлять собой сетку zz частот одинаковой амплитуды, равномерно распределенных в пределах опектра огибающей исследуемого излучения на выходе ФЭУ 1, а постоянная времени выбирается таким образом, чтобы амплитуда напряжения на выходе фильтров 10 и 11 нижних частот не изменялась в течение периода повторения импульсов гетеродинов 6 и 7. Нониусные линии задержки 14 и 15, установленные на вторых входах смесителей 2 и 3, обеспечивают необходимое для нормальной работы синхронных детекторов 12 и 13 опережение разрядных импульсов по отношению к напряжению, снимаемому с выходов омесителей 2 и 3. Узкополосные (сжатые в частотной области) сигналы с выхода каждого синхронного детектора

12 и 13 поступают па перемножитель-усреднитель 4, с помощью которого перемножаются и усредняются во времени, а затем фиксируются регистратором 5, шкала которого откалибрована в величинах коэффициента кор5

60 реляции. Вводя временную ",àäñðæêó в запуске гетеродина одного канала коррелятора относительно запуска гстсродпна .второго канала коррелятора, можно исследовать корреляционную функцию когерснтпых колебаний

H IIo U!z

Точность измерения корреляции па выходе перемножителя-усреднителя 4 определяется отношением напряжения коэффициента корреляции к напряжению шума.

В предложенном измерителе непосредственное попадание на входы перемножителяусреднителя частотных компонент спектра многочастотных гетеродинов предотвращается тем, что вместо узкополосных усилителей промежуточной частоты с BI IcoKoH избиратсльностью и большим коэффициентом усиления используются фильтры нижних частот и синхронные детекторы, при этом обработка преобразованных сигналов ведется не на промежуточной, а на низкой частоте, что значительно повышает точность измерения корреляции.

Формула изобретения

Измеритель корреляции когерентных оптических источников, содержащий фотоэлектронный умножитель, выход которого соединен одновременно с первыми входами двух смесителей, перемножитель-усреднитель, выход которого соединен с входом регистратора, два -гетеродина, генератор опорных сигналов, один выход которого соединен с управляющим входом первого гетероднна, а другой выход соединен через блок переменной задержки с управляющим входом второго гетеродина, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения корреляции, в него введены два фильтра нижних частот, два синхронных детектора и две нониуспые линии задержки, при этом первый вход каждого синхронного детектора через фильтр нижних частот соединен с выходом соответствующего смесителя, второй вход — с выходом соответствующего гстеродина, второй вход каждого смесителя соединен с выходом гетеродина через пониусную линию задержки, а выходы синхронных детекторов соединены с входами перемножителя-усреднителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР No531416, кл. G 06G 9/00, 1975.

6J3339

Составитель E. Погиблов

Техред Л. Гладкова

Корректор Л. Котова

Рсдактор И. Суханова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1!44/17 Изд. Хе 503 Тираж 841

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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