CS208918B1 - Transfer method of two-dimensional information and apparatus for execution of this method - Google Patents

Description

Kromě toho je uvedené zařízení při přenosu informace ve velké vzdálenosti velmi nákladné.

Známý je též způsob simultánního přenášení dvojrozměrných obrazů na krátké vzdálenosti několika metrů, ve kterém se přenáší amplitudově modulovaný světelný tok svazkem světelných vodičů, přičemž každý světelný vodič přenáší jeden světelný signál, který odpovídá jedinému rozkladovému prvku přenášeního obrazu.

Známé je i zařízení pro simultánní přenos dvojrozměrného obrazu, kterým se provádí tento způsob a obsahuje v chodu světelného toku za sebou světelný zdroj, objekt, který moduluje světelný signál, svazek světelných vodičů, jejichž počet musí souhlasit s počtem rozkladových prvků obrazu, a přijímač, který umožňuje vizuální pozorování nebo jinou registraci přenášeného obrazu.

Uvedený způsob a zařízení k jeho provedení mají řadu nedostatků, a to velký útlum signálů při přenosu na velké vzdálenosti, složité stykování světelných vedení na vstupu a výstupu sdělovací spojovací linky, nemožnost . použití prostorové fázové modulace světelného toku a obtížnost zajištění spojení mezi mnoha účastníky.

Tyto nedostatky se odstraňují způsobem přenosu dvojrozměrné informace o objektu dvojrozměrným signálem v odstupu pomocí koherenčního světelného toku vynálezem, jehož podstata záleží v tom, že¹ se dvojrozměrný signál přenáší paralelně, přičemž se současně přenášejí všechny body dvojrozměrného signálu a zkreslení vzniklé přenosem dvojrozměrného signálu se kompenzuje přenosem dvojrozměrného referenčního signálu po téže lince, následujícího po dvojrozměrném signálu v časovém sledu, který není větší než trvání časové nestability sdělovací přenosové linky a v přijímacím bodu se zpracovávají dvojrozměrný signál a dvojrozměrný referenční signál společně se současnou kompenzací identických zkreslení dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu, vyvolaného přenosovou linkou.

Podle vynálezu se společné zpracování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu provádí časovým a prostorovým sloučením přijatého dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu a záznamem hologramu dvojrozměrného signálu ve vztahu k přijatému dvojrozměrnému referenčnímu signálu, načež se z tohoto hologramu obdrží při rekonstrukčním postupu přenášená dvojrozměrná . informace bez zkreslení.

U druhé ' varianty způsobu podle . vynálezu se zpracují společně dvojrozměrný signál a dvojrozměrný referenční signál záznamem Fourierova hologramu dvojrozměrného signálu a ' inverzního Fourierova hologramu dvojrozměrného referenčního signálu ve vztahu k doplňkovému dvojrozměrnému referenčnímu signálu, postupnou modulací doplňkového koherenčního světelného toku uvedenými Fourierovými hologramy a následující Fourierovou retransformací uvedeného světelného toku, přičemž se . přenášená dvojrozměrná informace nezkresleně rekonstruuje.

U způsobu podle vynálezu se . dvojrozměrný signál a dvojrozměrný referenční signál rozdělí na sdělovací přenosové lince periodicky v prostoru podle zákona nahodilosti.

Dvojrozměrné signály a dvojrozměrné referenční signály se u způsobu podle vynálezu doplňkově formují na nejméně dvou pomocných nosných frekvencích, což umožňuje přenášení dvojrozměrné barevné informace.

U jiné varianty způsobu podle vynálezu se nejprve zaznamená dvojrozměrný hologram trojrozměrného. objektu a získaný dvojrozměrný hologram se použije k prostorové dvojrozměrné modulaci koherenčního světelného toku, a při společném zpracování dvojrozměrných signálů a dvojrozměrných referenčních signálů se provede doplňková rekonstrukce prostorového obrazu objektu ze získaného hologramu.

Zařízení, jímž se provádí způsob podle vynálezu, sestává z koherenčního světelného zdroje, který je připojen k vysilači, sestávajícímu z komutátoru pro formování časově po sobě jdoucích dvojrozměrných koherenčních impulzových signálů z koherenčního světelného toku, odpovídajících dvojrozměrnému signálu a dvojrozměrnému referenčnímu signálu, připojenému k jednotce pro prostorové rozdělení signálů, která je připojena jednak k jednotce pro formování dvojrozměrného referenčního signálu a jednak k modulátoru, připojenému k jednotce pro optimální přizpůsobení prostorového spektra dvojrozměrného signálu k dvojrozměrnému operátoru přenosové funkce sdělovací přenosové linky, přičemž jednotka pro optimální přizpůsobení prostorového spektra dvojrozměrného signálu je spojena přes jednotku pro prostorové slučování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu k regulovatelné jednotce pro zavádění dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu do sdělovací přenosové linky, přičemž . sdělovací přenosová linka je připojena k přijímači, sestávajícímu z regulovatelné jednotky pro vyvádění dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu, která je připojena jednak přes komutátor k jednotce pro zpracování uvedených signálů a jednak přes generátor synchronizačních signálů k jednotce pro zpracovávání uvedených signálů.

Jednotka pro zpracovávání dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu sestává podle vynálezu z jednotky pro prostorové rozdělování těchto signálů do kanálu dvojrozměrného referenčního signálu a do kanálu dvojrozměrného signálu, připojené k jednotce pro. prostorové slučování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu v jednom z těchto kanálů, ze zpožďovací jednotky pro časové slučování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného · referenčního signálu, připojené mezi jednotku pro prostorové rozdělování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu a jednotku pro prostorové slučování dvojrozměrného signálu a ' dvojrozměrného referenčního signálu, z jednotky pro záznam hologramu dvojrozměrného signálu, připojené k jednotce pro rekonstrukci přenášení dvojrozměrné informace z hologramu, při které se použije doplňkového světelného zdroje.

Jednotka pro zpracovávání dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu obsahuje dále podle vynálezu doplňkový nekoherenční zesilovač světelného toku, který je uspořádán přímo za jednotkou pro prostorové slučování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu a je spojen s touto jednotkou jakož i s jednotkou pro záznam hologramu dvojrozměrného signálu přes optické světelné kanály.

Jednotka pro zpracovávání dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu sestává dále podle vynálezu z členů uspořádaných za sebou a spojených optickým světelným kanálem, a to z jednotky pro prostorovou Fourierovou transformaci těchto signálů, připojené k jednotce pro prostorové rozdělování těchto signálů na kanál dvojrozměrného signálu a na kanál dvojrozměrného referenčního signálu, z jednotky pro záznam . inverzního Fourieřova hologramu referenčního signálu, z jednotky pro záznam Fourierova hologramu dvojrozměrného signálu, přičemž uvedené jednotky jsou optickými kanály spojeny s jednotkou pro prostorové rozdělování signálů, jakož i z doplňkového koherenčního světelného zdroje, spojeného optickými světelnými . kanály s jednotkou pro záznam Fourierova hologramu a s jednotkou pro záznam inverzního Fourierova hologramu, s jednotkou pro záznam inverzního Fourierova hologramu, z jednotky pro Fourierovu retransformaci modulovaného světelného toku, spojené optickým kanálem s jednotkou pro záznam inverzního Fourierova hologramu a z jednotky k rekonstrukci přenášené dvojrozměrné informace z Fourierova hologramu, spojené optickým kanálem s jednotkou pro Fourierovu retransformaci modulovaného světelného toku.

Zařízení podle vynálezu má alespoň jeden účastnický přístroj, který je proveden jako první účastnický přístroj, společnou sdělovací přenosovou linku s prvním účastnickým přístrojem a jednotkou pro časovou synchronizaci, společnou pro všechny účastnické přístroje, spojenou optickým kanálem se sdělovací přenosovou linkou, přičemž v každém přijímači každého účastnického přístroje je zapojen volič, spojený optickým světelným kanálem se sdělovací přenosovou linkou a elektricky s komutátorem.

Vysílač každého účastnického . přístroje obsahuje při speciálním provedení zařízení podle vynálezu . doplňkový kodér, uspořádaný v kanálu dvojrozměrného signálu ve tvaru destičky se zadaným fázovým rozdělením koeficientu propustnosti a odrazovosti, zařazeného za jednotkou pro optimální přizpůsobení prostorového spektra dvojrozměrného signálu k dvojrozměrnému operátoru přenoso208918 vé funkce sdělovací přenosové linky před jednot^ kou pro prostorové sloučení dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu, přičemž přijímač každého účastnického přístroje obsahuje v kanálu dvojrozměrného signálu doplňkový dekodér ve tvaru destičky s fázovým rozdělením koeficientu propustnosti a odrazovosti, komplexně spřaženého s přenosovou funkcí kodéru.

Sdělovací přenosová linka je u zařízení podle vynálezu provedena jako světelné vedení se zrcadlícími vnitřními stěnami, které zajišťují šíření dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu jejich mnohonásobným odrazem od stěn světelného . vedení a která má průřez větší než apertura dvojrozměrného signálu, zaváděného do světelného vedení.

Světelné vedení je podle vynálezu sestrojeno z jednotlivých hermeticky uzavřených, k sobě přiléhajících, souosých a netečným plynem naplněných úseků trubice s opticky transparentními přírubami.

Ve světelném vedení je podle vynálezu v dráze šíření dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu vsazena alespoň jedna destička, u které se mění zdánlivě náhodně fázový koeficient propustnosti nebo odrazivosti v apertuře destičky, a která je určena k . tomu, aby snižovala vliv pravidelné nehomogenity vedení a zajišťovala vyvedení přenášené informace z . kterékoliv části apertury světelného vedení. Vnitřní povrch světelného vedení . má periodicky se opakující opticky černé úseky.

Každá regulovatelná jednotka k zavádění a regulovatelná jednotka k vyvádění dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu do sdělovací přenosové linky nebo z této linky je provedena jako polopropustné zrcadlo s posouvac-m mechanismem, který je elektricky spojen s voličem, nebo jako optická odrazová deska, která je elektricky spojena s. voličem a optickým světelným kanálem s komutátorem odpovídajících účastnických přístrojů.

Způsob podle vynálezu umožňuje přenos dvojrozměrných informací, popřípadě dvojrozměrných obrazů světelnými signály na vzdálenosti několika desítek a set kilometrů při různých, nahodile vznikajících nestacionárních zkresleních v sdělovacím přenosovém vedení. Zařízení k provedení způsobu podle vynálezu umožňuje přenos dvojrozměrné informace na optických frekvencích, simultánně mezi mnoha účastníky v mnohostranném provozu, zaručuje malé ztráty při vedení světelných signálů sdělovací přenosovou linkou, kom₄ penzuje vznikající zkreslení ve sdělovací přenosové · lince a dosahuje velké přenosové kapacity. Zařízení podle vynálezu umožňuje dále zesílení přejatého dvojrozměrného referenčního a dvojrozměrného signálu, utajení přenášené informace, snižuje vliv různých činitelů způsobujících poruchy stability, jako parametry prostředí šíření, vibrace apod., zaručuje rovnoměrné rozdělení světelné informace v průřezu světelného vedení a zmenšuje vliv parazitního pozadí. Další výhody způsobu a zařízení podle vynálezu boudou uvedeny níže v popisu.

Vynález bude blíže osvětlen na příkladech provedení, znázorněných na přiložených výkresech, kde obr. 1 je blokové schéma zařízení к provedení způsobu přenosu dvojrozměrné informace podle vynálezu, obr. 2 je blokové schéma jednotky pro zpracovávání dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu vestavěné do zařízení podle vynálezu, obr. 3 je blokové schéma jiné varianty provedení jednotky pro zpracování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu, obr. 4 je blokové schéma zařízení podle obr. 1 s kodérem a dekodérem, obr. 5 je blokové schéma zařízení podle jednoho provedení způsobu podle vynálezu, se dvěma účastnickými přístroji pro přenos dvojrozměrné informace, obr. 6 znázorňuje vícevidové světelné vedení zařízení podle vynálezu částečně v řezu, obr. 7 je příčný řez světelným vedením v rovině VII-VII na obr. 6, obr. 8 je jiná varianta provedení světelného vedení v příčném řezu, obr. 9 představuje další variantu provedení světelného vedení v příčném řezu, obr. 10 znázorňuje jednotku vestavěnou do světelného vedení pro zapojení dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu do světelného vedení nebo rozpojení ze světelného vedení v pohledu částečně v řezu, obr. 11 znázorňuje variantu provedení vícevidového světelného vedení s hermeticky uzavřenými souosými úseky trubek, na obr. 12 je blokové schéma jednotky pro zpracování signálu podle obr. 2, která je určena к rekonstrukci zobrazení trojrozměrného objektu z přenášeného dvojrozměrného hologramu, obr. 13 je blokové schéma jednotky pro zpracování signálu podle obr. 3, který je určen к rekonstrukci zobrazení trojrozměrného objektu z přenášeného dvojrozměrného hologramu, obr. 14 je blokové schéma zařízení podle obr. 1, které je určeno pro přenášení dvojrozměrné barevné informace, obr. 15 je optické schéma zařízení podle obr. 1 s použitím prostředku pro zpracování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu podle obr. 2, kodéru a dekodéru s daným fázovým rozdělením koeficientu propouštění a světelným vedením podle obr. 6, obr. 16 je optické schéma kodéru a dekodéru, které jsou vestavěny v zařízení podle obr. 15 a mají dané fázové rozdělení koeficientu odrazu a obr. 17 představuje optické schéma jednotky pro zpracování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu podle obr. 3.

Způsob přenosu dvojrozměrné informace a objektu spočívá podle vynáíezu v tom, že využívá dvojrozměrného signálu, který se formuje při dvojrozměrné prostorové modulaci koherenčního světelného toku, a dvojrozměrného referenčního signálu, který je od dvojrozměrného signálu oddělen časovým intervalem, nepřevyšujícím interval Časové nestability sdělovací přenosové linky, které jsou tyto signály postupně přenášeny. Na výstupu sdělovací přenosové linky se přijatý dvojrozměrný signál a dvojrozměrný referenční signál společně zpracují tak, že se identická zkreslení dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu, podmíněna sdělovací přenosovou linkou, kompenzují.

Na výstupu této sdělovací přenosové linky se provede společné zpracování signálů podle první varianty provedení způsobu podle vynálezu v následujícím záznamem hologramu dvojrozměrného signálu, signálu vzhledem к dvojrozměrnému referenčnímu signálu při časovém a prostorovém spojení těchto signálů. Z tohoto hologramu se obdrží rekonstrukcí přenášená dvojrozměrná informace bez zkreslení. Dvojrozměrný signál a dvojrozměrný referenční signál se mohou podle toho vyjádřit po projití sdělovací přenosovou linkou těmito rovnicemi:

á (x,_y) = _a (_x,y) _eV^x’^y)e^jw(x’^y) (1) A (x,y) = A (x,y) e'^{j<p (x}’^y) e^jw(x,y) (2) kde á(x,y) a A(x,y) značí amplitudy dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu, φ (x,y) a ψ (x,y) fázové rozdělení dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu, _ejw(x,y) koeficient přenosu sdělovací přenosové linky jako zkreslovacího prostředí.

Rozdělení intenzity na hologramu je možné poté vyjádřit takto:

J (x,y) = Ia (x,y) e-^{j (x}’^y) е^^(х’^у) 4- A(x,y) e-^j(p(x’^y) ejw(x,y)|2 _ = lá(x,y)l² + IA(x,y)l² + á(x,y)A*(x,y) + á*(x,y)A(x,y) (3)

Proto se přítomnost zkreslovacího prostředí při záznamu hologramu^ompenzuje.

Z dosaženého hologramu se při rekonstrukci obdrží nezkreslená dvojrozměrná informace.

U druhé varianty postupu podle vynálezu se provede zpracování signálů záznamů Fourierova hologramu z dvojrozměrného signálu a inverzního Fourierova hologramu dvojrozměrného referenčního signálu vzhledem к doplňkovému dvojrozměrnému referenčnímu signálu postupnou modulací doplňkového koherenčního světelného toku uvedenými Fourierovými hologramy, jakož i následující Fourierovou retransformací uvedeného modulovaného světelného toku, který umožňuje rekonstrukci přenášené dvojrozměrné informace bez zkreslení.

Druhá varianta' způsobu spočívá na aproximaci přenosové funkce sdělovací přenosové linky integrálním výrazem druhu: _e = £/ю(х,у) Л (Χ,γ,φ,η) dx dy (4) kde ύ(φ,η) —odezva sdělovací přenosové linky na vstupní signál u(x,y), (ф,^)а(х,у) —souřadnice ve vstupní a výstupní rovině

Я(х,у,<р,у) —funkce, která charakterizuje vlastnosti konkrétní sdělovací přenosové linky („operátor sdělovací přenosové linky“)

Integrál se dosadí podle vstupní apertury Ω.

Beze ztráty všeobecnosti se mohou měřítka os x,y, φ, η, dosadit stejná, a též se mohou pokládat za rovné vstupní a výstupní apertury sdělovací přenosové linky, čili apertury jednotek ' pro vstupní a výstupní zapojení signálu v účastnických přístrojích je možno pokládat za rovné.

Možnost kompenzace zkreslení signálů při jejich šíření sdělovací přenosovou linkou se ovlivní v rozhodné míře druhem funkce λ (x,y,cp, η).

Na příkladu sdělovací . přenosové linky, která je provedena jako světelné · vedení s kvadratickým průřezem, je možno snadno dokázat, že „operátor světelného vedení“ L může být znázorněn jako funkce lineárních kombinací proměnných druhů (φ + χ), (η + y)·

V důsledku několikanásobných odrazů na vnitřních stěnách světelného vedení kvadratického průřezu dochází na. výstupním průřezu k zjasnění, které je rovnocenné osvětlení tohoto průřezu skupinou světelných zdrojů, uspořádaných ve vstupní rovině světelného vedení, přičemž se určuje uspořádání a fázová poloha těchto světelných zdrojů počtem a druhem odrazů světelné vlny na stěnách světelného vedení, podobně jako je tomu u několikanásobného odrazu světla v kaleidoskopu. Takovéto použití světelných vedení je dobře známé v teorii ve vysokofrekvenčních vlnovodech, ve kterých se vlna, šířící se ve vlnovodu, znázorňuje jako úhrn vln řady diskrétních zdrojů.

Výraz (4) pro světelné vedení kvadratického průřezu je možno znázornit v této formě:

ΰ(φ,η) - £Μ(^χ,Υ) A (<-x,,-y)dxdy+.[JM(x,y) B(£-xj7+y)dxdy+£fm(x,y) C (§+x,?7+y)dxdy.+ ·'+ £J'_l«(x^,y^{) D (ξ} + ^x,»-y^)dxdy (5) kde A, B, C, D jsou složky operátoru světelného vedení, které odpovídají tvaru průřezu světelného vedení složek pro světelné vedení kvadratického průřezu.

U Fourierovy transformace se výstupná osvětlovací funkce ů (φ, η) obdrží, když se přihlédne k tomu, že sčítance v rovnici (5) představují složené funkce:

F{#(ξ,?)}=^F{<0(χ^))l·JJ^{^}^^-⁷{_ft^(χ(-y)}F{B}-^+ F «-Χ,-y)} + F {Cj + F {ω(-χγ)} F {D} (6)

Vezme-li se jako dvojrozměrný referenční signál U_o, který se přenáší ' světelným vedením, signál bodpvého světelného zdroje Uo = δ (x,y) = δ (x = 0, y = 0), tj. F (Uq) = 1, pak poskytne odpovídající výstupní signál, to jeho Fourierova transformace, žádanou informaci o parametru světelného vedení mezi příslušnými účastnickými stanicemi:

F {ů}₀ = F {A} + F {B} + F {C} + + F {D} (7)

Pro zjednodušení rekonstrukce dvojrozměrného signálu může být účelné, aby se tento signál

208918 přenášel v invariantní formě vzhledem k odrazové transformaci a tedy změně os x,y. Pro pravoúhlé světelné vedení to značí, že se nepřenáší jeden obraz, nýbrž čtyři obrazy, které leží vedle sebe ve čtyřech kvadrantech a tvoří vzhledem k osám x a y symetrický obraz U4, přičemž

F (U4 (x,y)} = F (U4 (±x, ±y)} = F {U} (8)

Jak vyplývá z rovnic (4) až (8), je pro rekonstrukci přijatého obrazu nutné dělit po Fourierově transformaci přijatého dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu Fourierovu odezvu na dvojrozměrný referenční signál a pro podíl tohoto dělení provést Fourierovu retransformaci.

K přenosu barevné informace se dvojrozměrný signál a dvojrozměrný referenční signál doplňkově formují na nejméně dvou dalších pomocných nosných frekvencích. Počet pomocných nosných frekvencí se může zvýšit v závislosti na požadavku, které barevné stupnice se má dosáhnout.

U popsaných variant způsobu přenosu dvojrozměrné informace podle vynálezu je možno použít jako objektů dvojrozměrných průsvitných obrazů, fotografií a filmových obrazů, dvojrozměrných optických modulátorů, kterými se zaznamená přenášený obraz, který se obdrží osvětlením reálných objektů.

Je možná jiná varianta způsobu podle vynálezu, u kterého se použije jako objektu dvojrozměrný hologram třírozměrného objektu, přičemž je možno po rekonstrukci dosáhnout trojrozměrného obrazu. Za tímto účelem se provede před formováním dvojrozměrného signálu, předběžný záznam dvojrozměrného hologramu třírozměrného objektu a získaný dvojrozměrný hologram se použije pro dvojrozměrnou prostorovou modulaci koherenčního světelného toku, přičemž se při společném zpracování přijatého dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu provede ze získaného hologramu doplňková rekonstrukce prostorového obrazu objektu.

Aby se zmenšil vliv . pravidelných nehomogenit sdělovací přenosové linky a umožnil vývod obrazu z libovolné části apertury sdělovací přenosové linky, rozdělí se dvojrozměrný signál . a dvojrozměrný referenční signál ve sdělovací přenosové Unce periodicky prostorově podle zákona nahodilosti.

U způsobu podle vynálezu je nepodstatné pořadí přenosu signálu a dvojrozměrného referenčního signálu.

Jedna varianta provedení zařízení pro přenos dvojrozměrné informace na optických frekvencích, která je provedením popsaného způsobu přenosu dvojrozměrné informace o objektu, je znázorněna na obr. 1.

Zařízení provedené podle vynálezu obsahuje účastnický přístroj 1, ve kterém se přivádí koherenční ' světelný tok z koherenčního světelného zdroje 2 postupně do vysílače 3, sdělovací přenosové linky 4 a přijímače 5.

Vysílač 3 obsahuje postupně v chodu koherenčního světelného toku . komutátor 6, který formuje z koherenčního - světelného toku časově po sobě dvojrozměrné koherenční impulzové signály podle dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu, nesoucího vysílanou informaci, přičemž součtové trvání těchto impulzových signálů nepřevyšuje interval časové nestability sdělovací přenosové linky 4 a jednotky 7 pro prostorové rozdělování signálů, které tyto impulzové signály usměrňuje do kanálu dvojrozměrného referenčního signálu a do kanálu dvojrozměrného signálu. V kanálu dvojrozměrného referenčního signálu je jednotka . 8 ' pro formování dvojrozměrného referenčního signálu, ke kterému se přivádí z jednotky 7 pro prostorové rozdělení signálů impulsový signál, který odpovídá . dvojrozměrnému referenčnímu signálu. V kanálu dvojrozměrného signálu je modulátor 9, ke kterému se přivádí z jednotky 7 pro prostorové rozdělení - signálů impulzový signál odpovídající dvojrozměrnému signálu, a který tento impulzový signál moduluje dvojrozměrným signálem, a jednotka 10 pro optimální · přizpůsobení prostorového spektra dvojrozměrného signálu k dvojrozměrnému operátoru přenosové funkce sdělovací přenosové linky 4, - ke kterému postupuje signál z - modulátoru 9.

Vysílač 3 obsahuje kromě toho další části, které jsou uspořádány za sebou v chodu koherenčního světelného toku, a to jednotku 11 pro prostorové slučování dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného - signálu, ke které se přivádí dvojrozměrný referenční signál a dvojrozměrný signál z kanálů dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu, a regulovatelnou jednotku 12 pro zavedení dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu, přiváděných z jednotky 11 pro prostorové sloučení obou uvedených signálů, do sdělovací přenosové linky 4.

Přijímač - 5 obsahuje za sebou v chodu koherenčního světelného toku regulovatelnou jednotku 13 pro výstup dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu ze sdělovací přenosové linky 4, komutátor 14, který časově uvolňuje dvojrozměrný referenční signál a dvojrozměrný signál, a jednotku 15 pro zpracování těchto signálů, která kompenzuje zkreslení vyvolaná v přenášené informaci sdělovací přenosovou linkou 4, zaznamenává tuto informaci a reprodukuje ji.

U sdělovacích přenosových linek, jejichž přenosovou funkci je - možno znázornit vzhledem k nepravidelným zkreslením, vyvolaným těmito linkami, jako přenosovou funkci „matnice“, obsahuje jednotku 15 - pro zpracovávání dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu (obr. 2) v chodu paprsků koherenčního světelného toku jednotky 16, pro prostorové rozdělování uvedených signálů, na kanály dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu, která je uspořádána za komutátorem 14. V kanálu dvojrozměrného referenčního . signálu je zpožďovací jednotka 17, provedená jako zpožďovací vedení a určené pro časové slučování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu.

Zpožďovací jednotky 17 pro časové . slučování dvojrozměrného' signálu a dvojrozměrného referenčního signálu je možno . s úspěchem. použít i v kanálu dvojrozměrného signálu, přenáší-li se tento signál sdělovací přenosovou linkou před dvojrozměrným referenčním signálem.

Jednotka 15 pro zpracování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného - - referenčního signálu obsahuje též další části, - uspořádané za sebou v chodu paprsku koherenčního světelného toku podle kanálů dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu, a to jednotku 18 pro prostorové slučování pod daným - úhlem dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu, dodaných z - těchto kanálů, zesilovač 19 světelného toku, který je v uvedené jednotce 15 nekoherenční, poněvadž je určen pro zesílení interferenčního obrazu tj. amplitudového obrazu světelného rozdělení, jednotku 20 pro záznam hologramu dvojrozměrného signálu při interferenci dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu, a jednotku 21 - pro rekonstrukci přenášené dvojrozměrné informace z hologramu, při které se použije doplňkového světelného zdroje 22, vytvářejícího koherenční světlo, jehož koherenční světelný tok postupuje k jednotce 20 pro záznam hologramu dvojrozměrného signálu.

Při sdělovacích spojeních na velké vzdálenosti, když přenosová funkce sdělovací přenosové linky není vzhledem ke zkreslením, - podmíněným touto linkou, ekvivalentní přenosové funkci „matnice“, může jednotka 15 (obr. 3) pro zpracovávání dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu obsahovat další jednotky, uspořádané za sebou - v . chodu paprsků koherenčního světelného toku. Je to jednotka 23 pro prostorovou Fourierovu transformaci signálů, jednotka 24 pro prostorové rozdělování signálů na kanály dvojrozměrného - referenčního signálu a dvojrozměrného signálu, jednotka 25 pro záznam inverzního Fourierova hologramu dvojrozměrného referenčního signálu, ke kterému - postupuje dvojrozměrný referenční signál z jednotky 24 pro prostorové rozdělování uvedených signálů, a jednotka 26 pro prostorový záznam - Fourierova hologramu dvojrozměrného signálu, ke kterému postupuje dvojrozměrný signál z uvedené jednotky 24.

Záznam Fourierova hologramu dvojrozměrného signálu v jednotce 26 a inverzního Fourierova hologramu dvojrozměrného referenčního signálu v jednotce 25 se provádí vzhledem k doplňkovému referenčnímu signálu, který je vysílán z doplňkového světelného zdroje 27, vytvářejícího koherenční světlo, jehož koherenční - světelný tok prochází postupně uvedenými jednotkami 25, 26, ve kterých se postupně moduluje přímým a inverzním Fourierovým - hologramem - dvojrozměrného a dvojrozměrného signálu referenčního, a je veden dále k jednotce 28 pro Fourierovu retransformaci světelného toku,· - modulovaného uvedenými jednotkami 25, 26 a k jednotce 29, pro rekonstrukci přenášené dvojrozměrné informace z Fouríerova hologramu, spojené optickým kanálem s jednotkou 28 pro Fourierovu retransformaci modulovaného světelného toku.

Když je třeba zajistit utajení přenášené informace, obsahuje vysílač 3 (obr. 4) v - kanálu dyojrozměmého signálu doplňkově kodér 30, ve tvaru destičky s daným fázovým rozdělením koeficientu propouštění - nebo odrazu, který je zaveden do chodu koherenčního světelného toku z jednotky 10 pro optimální ' přizpůsobení prostorového spektra dvojrozměrného signálu k dvojrozměrnému operátoru přenosové funkce sdělovací přenosové linky a před jednotku 11 pro prostorové slučování dvojrozměrného- referenčního signálu a dvojrozměrného. signálu. Přijímač 5 obsahuje doplňkově v - kanálu dvojrozměrného signálu dekodér 31 ve . tvaru destičky s fázovým rozdělením koeficientu propouštění nebo odrazu, který je komplexně sdružen s přenosovou funkcí kodéru 30.

Pro zajištění přenosu dvojrozměrné informace mezi mnoha účastníky se použije časového rozdělení kanálů, při kterém se přidělí každému účastníku určitý časový interval pro přenos, Má-li se v jednotlivém ' případě sdělit dvojrozměrná informace dvěma účastnickým přístrojům, rozšíří se zařízení - podle obr. 4 dalším účastnickým přístrojem 32 (obr. 5), čímž se vytváří systém, který musí obsahovat jednotku 33 pro časovou synchronizaci, která je společná pro účastnické přístroje 1 a 32, a vytváří synchronizační signály pro tyto účastnické přístroje 1 a 32. Synchronizační signály se přenášejí sdělovací přenosovou linkou 34 na zvláštní světelné nosné frekvenci a jednotkou 35 pro zavedení synchronizačního signálu do sdělovací přenosové linky 34.

Rozdíl světelné nosné frekvence, na které se přenášejí synchronizační signály, od světelné nosné frekvence dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného' referenčního signálu umožňuje . vyfiltrování synchronizačních signálů při příjmu. Synchronizační signály představují periodický sled světelných impulsů, které tvoří kódovou - kombinaci čísel kanálů, a které zařazují periodicky se opakující taktové impulsy.

Činí-li trvání přenosu dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu 2 τ, může trvat časový interval mezi sousedními synchronizačními signály (30...... 100)x 2τ. V mezích tohoto časového intervalu se provede v přijímači nastavení požadovaného trvání vysílání informace v souhlasu se stanoveným číslem kódovaného synchronizačního signálu navázání na taktový impuls.

Jednotka pro uvolnění synchronizačního signálu obsahuje v každém přijímači 5 účastnických přístrojů 1 a 32 volič 36, ke kterému se přivádějí synchronizační signály zé sdělovací přenosové lin208918 ky 34 pomocí jednotky 37 pro vyvádění synchronizačních signálů. Volič 36 dekóduje sledy kódovaných synchronizačních signálů a formuje řídící signály pro jednotku 7 pro prostorové rozdělování dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu pro jednotku 8 pro formování dvojrozměrného referenčního signálu, pro zapínání regulovatelné jednotky 12 pro zavádění dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu do sdělovací linky 4 a regulovatelné jednotky 13 pro vyvádění dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného -referenčního signálu, jakož i pro komutátor' 6 a komutátor 14 přijímače 5 a vysílače 3, a zajišťuje tak časové dělení provozu příslušných účastnických přístrojů 1 a 32 ' pro práci jednotky 15 pro zpracování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného - referenčního signálu.

Aby se umožnila výměna dvojrozměrných informací mezi mnoha účastníky, vybuduje se z požadovaného počtu - účastnických přístrojů podle - počtu účastníků systém. Přitom musí konstrukční jednotka - k časové synchronizaci vytvářet synchronizační signály pro všechny účastnické přístroje.

V zařízení podle obr. 1 se vytvářejí synchronizační signály pro vysílač 3 v konstrukční jednotce 38 a přivádějí se ke komutátoru 6 pro formování impulsního dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu k jednotce 7 pro rozdělování signálů na kanál dvojrozměrného referenčního- signálu a na kanál dvojrozměrného signálu a k regulovatelné jednotce 12 pro zavádění signálů do sdělovací přenosové linky 4. Synchronizační signály pro přijímač 5 se vytvářejí generátorem 39 synchronizačních signálů a přivádějí se k jednotce 15 pro zpracování signálů a k regulovatelné jednotce 13 pro vyvádění signálů ze sdělovací přenosové linky 4.

V jednotce 15 pro zpracování obou signálů, provedené podle obr. 2, postupují synchronizační signály z generátoru 39 synchronizačních signálů a z voliče 36 k doplňkovému koherenčnímu světelnému zdroji 22, k jednotce 20 pro záznam hologramu dvojrozměrného signálu a k jednotce 16 pro prostorové rozdělování signálů na kanály dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu.

Jako sdělovací přenosové linky 4 a 34 pro · zařízení v provedení podle obr. 1, 4, 5 se může použít buď volného prostoru včetně turbulentní atmosféry nebo světelného vedení s řadou korekčních čoček.

V jednotce 15 pro zpracování obou signálů, provedené - podle obr. 3, postupují synchronizační signály z generátoru 39 synchronizačních signálů a z voliče 36 k doplňkovému světelnému zdroji 27, k jednotce 25 pro záznam inverzního Fourierova hologramu, k jednotce 26 pro záznam Fourierova hologramu a k jednotce 24 pro prostorové rozdělování signálů na kanály dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu.

Požaduje-li se přenos dvojrozměrné informace na velké vzdálenosti, přičemž nejsou přípustný velké ztráty energie, je pro systém zařízení podle vynálezu nejvhodnější sdělovací přenosová linka 40 (obr. 6), která je provedena jako multividové světelné vedení se zrcadlícími vnitřními stěnami, a šíření dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu se zajišťuje několikanásobnými odrazy na stěnách světelného vedení

40.

Průřez světelného vedení 40 je podstatně větší než apertura dvojrozměrného signálu, zavedeného do tohoto světelného vedení 40. Světelné vedení (obr. 7) má kvadratický průřez. Světelná vedení (obr. 8) a 42 (obr. 9) mohou mít průřez kruhový nebo trojhranný. Použití jednoho nebo druhého průřezu světelného vedení podmiňuje změnu parametrů jednotky 10 pro optimální přizpůsobení prostorového spektra (obr. 1,4,5) dvojrozměrnému referenčnímu signálu a dvojrozměrnému signálu operátoru přenosové funkce sdělovacího světelného vedení 40.

Světelné vedení 40 (obr. 6) má složitý vnější tvar se zakřiveními pod různými úhly. V zakřiveních světelného vedení 40 jsou vestavěna zrcadla 43,44 aby bylo možno zachovat malé úhly odrazu dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu na stěnách světelného vedení 40.

Vliv rušivých světelných paprsků, které se odrážejí na vnitřních stěnách světelného vedení pod většími úhly než je daný divergentní úhel, se odstraní tím, že se na vnitřní ploše světelného vedení 40 provedou periodicky uspořádané opticky černé úseky, jejichž průřez není menší než průřez světelného vedení 40 a jejichž délka odpovídá průřezu světelného vedení 40, dělenému sinem divergentního úhlu paprsků.

Regulovatelná jednotka 13 pro zavádění dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu do světelného vedení 40 a regulovatelná jednotka 13 pro vyvádění uvedených signálů ze světelného vedení 40 jsou provedeny jako polopropustné zrcadlo, které vede dvojrozměrný signál a dvojrozměrný referenční signál do jednoho nebo obou směrů světelného vedení 40. Aby bylo vzájemné ovlivňování účastnických přístrojů pokud možno malé, zvolí se průřez zrcadla mnohem menší než průřez světelného vedení 40. Důsledkem signálů dodaných z voliče 36, který je elektricky spojen s obecně známým mechanismem 46 pro přesun tohoto zrcadla, přesune tento mechanismus 46 zrcadlo z jeho pracovní polohy tak, že během provozních přestávek účastnických přístrojů 1 (obr. 5) nebo 32 se nevyvolají žádné ztráty signálů, které se šíří ve světelném vedení 40 nebo do jeho pracovní polohy během provozu odpovídajícího účastnického přístroje 1 nebo 32.

V druhé variantě provedení je každá z regulovatelných jednotek 12 (obr. 10) a 13 pro zavádění nebo vyvádění dvojrozměrného a dvojrozměrného referenčního signálu do světelného vedení 40 nebo z tohoto vedení 40, provedeno jako optická odrazová destička 47, která je řízena signály voliče 36, spojeného elektricky s obrazovou destičkou 47 tak, aby během provozu odpovídajícího účastnického přístroje 1 (obr. 5) nebo 32 odrážela tato odrazová destička 47 dvojrozměrný referenční signál nebo dvojrozměrný signál ke vstupu komutátoru 14 pro časové uvolnění obou uvedených signálů v přijímači 5 téhož účastnického přístroje. Na obr. 10 je označena tato poloha odrazové destičky 47 čárko- = vánými šipkami.

Ve světelném vedení 40 (obr. 6) jsou mezi i jednotkami 12 pro zavádění a regulovanou jednot- I kou 13 pro vyvádění dvojrozměrného a dvojroz- ; měrného referenčního signálu do světelného vedení 40 nebo z tohoto vedení 40 vestavěny destičky 48 a 49, u kterých se mění fázový koeficient propustnosti nebo odrazu zdánlivě náhodně j v apertuře destiček, a které jsou určeny к tomu, aby zeslabovaly vliv pravidelných nehomogenit světel- ; něho vedení 40 a umožňovaly vyvedení přenášené * dvojrozměrné informace z každé části části apertu- | ry světelného vedení 40. Počpet destiček se zvolí podle provedení konkrétního světelného vedení.

Destičky 48, 49 mohou svěetelný tok buďto propouštět, v tomto případě se vyrobí obě destičky ΐ 48, 49 jako opticky propustné, nebo odrážet, = přičemž jsou destičky 48, 49 provedeny jako ΐ zrcadlo. I

Musí-li se odrazová destička 49 vestavět do přímočarého úseku světelného vedení 40, předpokládá se v tomto úseku koleno 50 pro vestavění odrazové destičky 49. Světelný tok do tohoto kolena 50 se usměrňuje ze světelného vedení 40 zrcadlovým systémem 51.

Pro zmenšení vlivu faktorů vnějšího prostředí na jakost přenosu, který může vést též к tepelné a mechanické deformaci, zbuduje se světelné vedení 40 (obr. 11) z hermeticky uzavřených, к sobě přiléhajících, souosých a netečným plynem 54 naplněných úseků trubice 57 s opticky transparentními přírubami 53. Netečným plynem 54 může být například argon.

К přenosu obrazů trojrozměrného objektu pomocí dvojrozměrného hologramu sdělovací přenosovou linkou 4 (obr. 1), 34 (obr. 5), a světelným vedením 40 (obr. 6) obsahuje jednotka 15 pro Zpracování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu podle obr. 2 doplňkovou jednotku 55 (obr. 12) pro záznam dvoj rozměrných hologramu trojrozměrného objektu ve vztahu к doplňkovéňiu referenčnímu signálu, který je vytvářen světelným zdrojem 22. Kromě toho se do doplňkové jednotky 53 přivádějí synchronizační signály z generátoru 39 synchronizačních signálů a modulovaný koherenční světelný tok z jednotky 20. Pro záznam hologramu dvojrozměrného signálu rekonstrukce přenášeného obrazu se provádí v jednotce 21, к níž je přiváděn signál z doplňkové jednotky 55 pro záznam hologramu dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu.

К témuž účelu obsahuje jednotka 15 pro zpracování obou uvedených signálů podle obr. 3 doplňkovou jednotku 56 (obr . 13) pro záznam dvoj rozměrných hologramů trojrozměrného objektu ve vztahu к doplňkovému referenčnímu signálu, který je dodáván ze světelného zdroje 27. К doplňkové jednotce 56 pro záznam dvojrozměrných hologramů trojrozměrného objektu se též přivádějí synchronizační signály z generátoru 39 synchronizačních signálů a modulovaný koherenční světelný tok z jednotky 28 pro Fourierovu transformaci modulovaného světelného toku. Rekonstrukce přenášeného obrazu se provádí v jednotce 29 pro rekonstrukci přenášené dvojrozměrné informace, к níž se přivádí signál z doplňkové jednotky 56.

Pro přenos dvojrozměrných barevných obrazů se vybaví zařízení v provedení podle obr. 4 dvěma doplňkovými koherenčními světelnými zdroji 57, 58 (obr. 14), jejichž světelné toky, přenášené na jiných barevných pomocných nosných frekvencích, jsou přiváděny ke komutátorům 59 a 60. Dvojrozměrný signál a dvojrozměrný referenční signál, formované na třech pomocných nosných frekvencích, postupují к jednotce 61 pro sloučení do jednoho optického kanálu, načež postupují к jednotce 7 pro prostorové rozdělení dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu na kanály dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu, přičemž, sledují chod paprsků světelného zdroje.

Jednotka 15 pro zpracování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu obsahuje v tomto případě doplňkové jednotky 62, 63 pro rozdělení dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu na tři kanály, přičemž každý z kanálů je určen pro jednu barevnou pomocnou nosnou frekvenci. Ve spojení s tímto uspořádáním obsahuje jednotka 15 pro zpracování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu doplňkové jednotky 64, 65 pro prostorové sloučení dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu nekoherenční zesilovače 66, 67 (obr. 14) pro zesílení získaného interferenčního obrazu, jednotky 68, 69 pro záznam hologramů dvojrozměrných signálů ve vztahu na dvojrozměrné referenční signály, doplňkové světelné zdroje 70, 71 pro vytváření koherenčního světla na jiných barevných pomocných nosných frekvencích, které odpovídají pomocným nosným frekvencím koherenčních světelných zdrojů 57 a 58, a jednotku 72 pro sloučení obrazů přenášených a rekonstruovaných na třech barevných pomocných nosných frekvencích.

Níže bude popsána ještě jedna varianta obr. 4 zařízení к provedení způsobu podle vynálezu, pro kterou se použije jako světelného vedení 40 sdělovací přenosové linky, provedené podle obr. 6. Optické schéma tohoto zařízení je znázorněno na obr. 15.

V tomto schématu představuje koherenční světelný zdroj 2 impulzový laser řízený synchronizačními signály s teleskopickým přípravkem, který formuje světelný paprsek s požadovaným průřezem. Tento zdroj může být proveden jako laser

208918 s nepřerušovaným provozem, například jako heliumneonový laser.

Komutátor 6, který způsobuje časovou modulaci záření laseru pro formování vysílání impulzů dvojrozměrného referenčního a dvojrozměrného signálu v souhlasu se synchronizačními signály, představuje Kerrův článek, může být však proveden též jako elektro-optický modulátor, který spočívá na Pockelsově efektu a je vybudován na bázi krystalů KDP, ADP nebo jiných elektrooptických materiálech, které se vyznačují dostatečně rychlým působením.

Jednotka 7 pro prostorové rozdělení dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu ve fyzikálně rozdílné kanály, je provedeno jako elektrooptická odrazová destička s jedním vstupem a dvěma výstupy, u které se použije pro vychýlení svazku světelných paprsků známých elektrooptických krystalů. Odrazová destička může být vybudována též na bázi ultrazvukové buňky, přičemž se však sníží její rychlé působení.

Modulátor 9, který moduluje z impulsového signálu dvojrozměrný signál, je proveden jako jednotka к prosvěcování kinofilmů nebo diapozitivů, může však též představovat matrici z elektrooptických modulátorů, elektricky řízený transparentní obraz, ultrazvukový světelný modulátor s několika kanály nebo modulátor na bázi známého zařízení „eidophor“ s olejovým filmem nebo metalizovaným filmem z plastické hmoty, jehož deformací se moduluje světelný tok.

Jednotka 10 pro optimální přizpůsobení prostorového spektra dvojrozměrného signálu к dvojrozměrnému operátoru přenosové funkce sdělovací přenosové linky se provede jako zrcadlový nebo hranolový systém, v případě, kdy sdělovací přenosová linka je například ve tvaru obdélníkové trubice, která přenášený obraz čtyřnásobuje, aby jej přeměnila na druh se symetrickým, to je sudým spektrem. V případě kruhového světelného trubicového vedení může uvedená jednotka 10 sestávat z kuželových zrcadlových ploch nebo čoček s kuželovým profilem.

Jednotka 10 představuje destičku z průzračného materiálu s proměnnou optickou a fyzikální tloušťkou v průřezu, která se v obou souřadnicových směrech mění podle zákona o zdánlivé náhodnosti, přičemž se nej menší krok změny tloušťky rovná rozměru rozlišovacího prvku přenášeného obrazu v průřezu svazku paprsků, který prochází kodérem 30 nebo je větší než tento prvek.

V kanálu dvojrozměrného referenčního signálu je jednotka 8 pro formování dvojrozměrného referenčního signálu provedena podobně jako jednotka 10 v kanálu dvojrozměrného signálu, a může být též provedeno jako transparentní obraz s daným rozdělením koeficientu amplitudové a fázové propustnosti, například jako sférická čočka s clonou zabudovanou v jejím ohnisku v chodu paprsků koherenčního světelného toku к formování dvojrozměrného referenčního signálu se sférickým fázovým čelem.

Jednotka 11 pro prostorové slučování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu představuje zrcadlový systém, který svádí dvojrozměrný signál a dvojrozměrný referenční signál do jednoho optického kanálu. Místo zrcadel je možno použít hranolů.

Jako regulovatelné jednotky 12 pro zavádění dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu do přenosové linky, která je v tomto případě světelným vedením 40 se použije, jak výše popsáno, mechanicky řízeného natáčitelného polopropustného zrcadla, v jehož pracovní poloze, která se · nastaví přesouvací jednotkou, která není na výkrese vyznačena, se usměrňují světelné impulzy k regulovatelné jednotce 13 pro vyvádění dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu přijímače podél osy světelného vedení 40. V klidovém neprovozním stavu se plocha zrcadla orientuje paralelně k ose světelného vedení 40. Regulovatelná jednotka 12 pro zavádění obou signálů do sdělovací přenosové linky se může též provést jako optická odrazová destička.

Sdělovací přenosovou linku představuje multividové světelné vedení 40 ve tvaru trubice se zabroušenými vnitřními stěnami. Jako sdělovací přenosové linky se může použít též volného prostoru nebo světelného vedení s korekčními čočkami nebo světelného vedení s korekčními zrcadly.

Pro rozdělování signálů podle zákona náhodnosti je ve světelném vedení 40 umístěna destička 48 z transparentního materiálu o tloušťce, která se mění v průřezu destičky 48 podle zákona o zdánlivé náhodnosti podobně, jako u popsaného kodéru

30.

Regulovatelná jednotka 13 pro vyvádění dvojrozměrného signálu ze sdělovací přenosové linky nevykazuje v zásadě proti regulovatelné jednotce 12 pro zavádění dvojrozměrného signálu a , dvojrozměrného referenčního signálu do sdělovací linky žádné rozdíly a může se uspořádat z uvedených prvků, to je z elektromagneticky řízených polopropustných zrcadel nebo optických odrazových destiček.

Komutátor 14, který působí vysílání dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu, určeného, pro příslušného účastníka, je totožný v provedení s komutátorem 6 vysílače 3, může se však podle okolností poněkud změnit, aby přijímaný signál vykazoval podstatně menší výkon a aby v důsledku toho bylo možno snížit požadavky na konstrukční prvky, elektro-optické krystaly.

V příslušném optickém schématu je jednotka 15 pro zpracovávání dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu provedena podle obr. 2.

Jednotka 16 pro prostorové rozdělování signálů do kanálu dvojrozměrného signálu a do kanálu dvojrozměrného, referenčního signálu představuje řízenou odrazovou destičku a může se provést totožně s popsanou jednotkou 7 pro prostorové rozdělování signálů.

Dekodér 31 se liší od kodéru 30 jen tím, že zákon změny optické tloušťky průřezu je komplexně sdružen se zákonem změny optické tloušťky kodéru 30, to je zvětšení tloušťky v kodéru 30 odpovídá zmenšení optické tloušťky v dekodéru 31.

Zpožďovací jednotka 17 pro časové slučování dvojrozměrného a dvojrozměrného referenčního signálu představuje skupinu zrcadel 73, která několikanásobně ' odráží svazek světelných paprsků _t od vstupu až k výstupu ve vzdálenosti délce optické dráhy, která odpovídá požadovanému zpoždění signálů. Ke zpožďovacímu vedení patří též sférické čočky 74, sloužící ke korekci fázového čela, jejichž ohnisková vzdálenost je přizpůsobena délce optické dráhy signálu ve zpožďovací jednotce 17, aby bylo rozdělování světla v průřezu vstupu a výstupu zpožďovací jednotky identické. Místo zrcadel je možno použít , pro zpožďovací jednotku 17 hranolů s vnitřní totální reflexí.

Jednotka 18 pro prostorové slučování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu je provedena podobně jako jednotka JI pro prostorové slučování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu, totiž jako systém zrcadel nebo hranolů. Na rozdíl od uvedené jednotky 11 se provádí nastavení optických prvků v jednotce 18 tak, že se dvojrozměrný referenční signál a dvojrozměrný signál přivádějí k výstupnímu průřezu této jednotky z různých směrů, jak se to požaduje při záznamu hologramů s referenční vlnou.

Nekohorenční zesilovač 19 světelného toku je proveden jako elektronoptický měnič, jehož fotokatoda je umístěna ve výstupní rovině jednotky 18 pro prostorové slučování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu.

Jednotku 20 pro záznam hologramů dvojrozměrného signálu představuje známá jednotka s fotoelektrickou odporovou vrstvou ovlivňovanou světelným zářením a k ní přiléhajícím Seignettodielektrikem, u kterého se mění koeficient rozptylu světla, které dopadá na jeho povrch, podle rozdělení elektrického napětí. Jednotku 20 pro záznam hologramů dvojrozměrného signálu je možno provést též na bázi známých fotochromatických materiálů, u kterých se mění absorpční spektrum ozářením, nebo na bázi elastomerových materiálů, u kterých nastávají deformace v důsledku působení elektrického pole, nebo na základě kapalných . krystalů.

Doplňkový koherenční světelný zdroj 22 představuje impulzový laser s teleskopickým' zařízením k formování požadovaného průřezu svazku světelných paprsků, může · být však proveden stejně jako je tomu u světelného zdroje 2 jako laser s trvalým provozem.

Jednotka 21 pro rekonstrukci přenášení dvojrozměrné informace 3 hologramů je určena pro fotografickou registraci a je provedena, jako fotoaparát nebo filmová kamera, může však též představovat stínítko s optickým systémem pro ' vizuální pozorování.

Ve variantě provedení podle obr. 16 jsou kodér 30 a dekodér 31 provedeny jako kovové nebo metalizované zrcadlové desky, na které je usměrňován světelný tok pomocnými zrcadly , 75 a 76. Reliéf povrchu desky odrážejícího světlo je tvarován podle zákona o zdánlivé náhodnosti a požadavků na výslednou šířku prostorového signálového spektra po průchodu kodéru 30.

V druhé variantě provedení (obr. 17) obsahuje jednotka 15 pro zpracování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu jednotku 23 pro prostorovou Fourierovu transformaci dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu, která je provedena jako objektiv, jednotku pro prostorové rozdělování uvedených signálů, kterou představuje již popsaná odrazová řízená destička, jednotku 25 pro záznam inverzního Fourierova hologramu a jednotku 26 pro záznam Fourierova hologramu, která se provedením podobá popsaným jednotkám , pro záznam hologramů s tím rozdílem, že v jedné z těchto jednotek se nastavuje režim záznamu, při kterém se provádí inverzní záznam signálového spektra a že obsahuje doplňkový světelný zdroj 27 koherenčního světla, který je podobný výše popsanému zdroji, jednotku 28 pro Fourierovu retransformaci modulovaného světelného toku 23 pro prostorovou transformaci obou uvedených signálů, jakož řadu zrcadel ' 77 nebo hranolů, které opatřují požadované odvádění svazku světelných paprsků mezi jednotkami. Jednotka 29 pro Fourierovu retransformaci modulovaného světelného toku uvedená . na obr. 17 je provedená podobné jako popsaná jednotka 21 pro rekonstrukci přenášení dvojrozměrné informace z hologramu.

Přehledné optické schéma pro přenos prostorových a barevných obrazů je ' opakováním popsaného schématu s výjimkou samozřejmých doplňků v souhlase s obr. 12, 13 a 14.

Všechny výše uvedené optické prvky jsou obecně známy a byly popsány v odborné literatuře.

Zařízení pro přenos dvojrozměrné informace na optických frekvencích podle vynálezu pracuje takto.

Koherenční světelný tok postupuje ze zdroje (obr. 1) koherenčního světla ke komutátoru 6 vysílače 3, ve kterém se formují v každém pracovním taktu danou taktovou frekvencí dva dvojrozměrné impulzové signály, které odpovídají dvojrozměrnému referenčnímu signálu a dvojrozměrnému signálu. Formování těchto impulzových signálů se provádí amplitudovou modulací světla vytvářeného zdrojem 2, přičemž trvání každého impulzového signálu se obvykle rovná intervalu časové disperze signálu při průchodu signálu příslušnou sdělovací přenosovou linkou 4 nebo je větší než tento interval, a časový odstup impulzových signálů od sebe nesmí být větší než charakteristická doba nestability parametrů sdělovací přenosové linky — viz níže početní příklad. Vysílání světla dvojrozměrného referenčního signálu může obsahovat několik časově po sobě následujících

208918 impulzů. Vytvořené světelné signály, které představují amplitudově modulované dvojrozměrné světelné impulzy, to je světelné impulzy a daným stálým amplitudovým a fázovým rozdělením v průřezu světelného toku, postupují při šíření světla na jednotku 7 pro prostorové rozdělení obou uvedených signálů, ve které se tyto impulzové signály rozdělují v souhlasu s řídicími synchronizačními signály, společnými pro příslušný vysílač 3, do dvou v prostoru fyzikálně rozličných kanálů, a to kanálu dvojrozměrného referenčního signálu a kanálu dvojrozměrného signálu. V uvedené 'jednotce 7 je též možné současné formování daných průřezů světelných signálů.

Dvojrozměrný světelný impulzový signál, šířící se v kanálu dvojrozměrného referenčního signálu, moduluje se v amplitudě i fázi v jednotce 8 pro formování dvojrozměrného referenčního signálu aby v průřezu světelného toku nastalo požadované dvojrozměrné, například sférické fázové rozdělení. Jestliže dvojrozměrný referenční signál sestává z řady impulzů, může se v každém impulzu nastavit rozdílné amplitudofázové rozdělení.

Dvojrozměrný světelný impulzový signál, šířící se v kanálu dvojrozměrného signálu, probíhá postupně modulátorem 9, ve kterém se amplituda i fáze modulují v průřezu světelného toku běžícím dvojrozměrným signálem, a pak jednotkou 10 pro optimální přizpůsobení prostorového spektra dvojrozměrného signálu. V operátoru přenosové funkce sdělovací přenosové linky 4, ve které dochází k doplňkové nastavné prostorové amplitudofázové modulaci dvojrozměrného impulzového signálu, například k přeměně dvojrozměrného signálu na druh signálu se symetrickým prostorovým spektrem.

Po projití kanály dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu postupují dvojrozměrné světelné impulzy k jednotlivým vstupům jednotky 11 pro prostorové slučování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu ve kterém se svedou do jednotného optického kanálu, a tyto impulsy se postupně šíří jeden za druhým.

Z výstupu jednotky 11 pro prostorové slučování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu se dvojrozměrný signál a dvojrozměrný referenční signál přivádějí k regulovatelné jednotce 12 pro zavádění dvojrozměrného a dvojrozměrného referenčního signálu do sdělovací přenosové linky 4. Uvedená řízená jednotka 12 se řídí synchronizačními signály, které provádějí včasné převedení řízených prvků této jednotky 12 do pracovní polohy a seřízení provozního stavu, při kterém se dvojrozměrný signál a dvojrozměrný referenční signál, přivedené ke vstupu uvedené regulovatelné jednotky 12, usměrňují podél osy sdělovací přenosové linky 4 k přijímači 5 účastníka. Po provedeném přenosu to je po průchodu těchto signálů uvedenou regulovatelnou jednotkou 12 se přestaví prvky této jednotky do klidového provozního stavu, při kterém vznikají minimální poruchy šíření signálů ve sdělovací přenosové lince 4.

Proto obsahuje jednotlivý cyklus přenosu informací trvání . šíření světla ve vysílači 3 a obvykle podstatně větší dobu pro nastavení řízených prvků uvedené řízené jednotky 12 do pracovní polohy a pro jejich přestavení do klidového provozního stavu.

Dvojrozměrný referenční signál a dvojrozměrný signál, zavedené do sdělovací přenosové linky 4, se v ní šíří směrem k účastnickému přístroji a podléhají přitom podle daného druhu sdělovací přenosové linky a jakosti . jejího provedení charakteristickým transformacím, jako je útlum, zkreslení prostorové modulace, zkreslení prostorového spektra a časová disperze.

Pro příjem signálů se provádí v přijímači 5 synchronizačními signály včasné nastavení řízených prvků regulovatelné jednotky 13 pro vyvádění dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu do pracovní polohy, aby se při příchodu světelných impulsů dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu umožnilo odbočení části světelného toku ze sdělovací přenosové linky 4 do přijímače 5.

Impulsy z dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu, ' odvedené ze sdělovací přenosové linky 4 regulovatelnou jednotkou 13 pro vyvádění signálů postupují ke komutátoru 14, který vytřídí časově dvojrozměrný referenční signál a dvojrozměrný signál vysílače 3, určený pro přijímač 5 příslušného účastníka. Vydělené dvojrozměrné světelné signály se vedou k jednotce 15 pro zpracování těchto signálů, ve kterém se společným zpracováním dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu kompenzují zkreslení, vyvolaná sdělovací přenosovou linkou.

V jednotce 15 pro zpracovávání signálů (podle obr. ' 2) jsou v jednotce 16 pro prostorové rozdělování signálů přijatý dvojrozměrný referenční a dvojrozměrný signál rozdělovány na prostorově oddělené kanály, načež se jeden - z těchto signálů podle jejich pořadí přivádí ke vstupu zpožďovací jednotky 17 pro časové slučování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu, kde při průchodu jednoho ’ z uvedených - signálů nastává fázová korekce čela vlny, která se požaduje vzhledem k doplňkové dráze světelného signálu v uvedené zpožďovací jednotce 17.

Časově svedený dvojrozměrný referenční signál a dvojrozměrný ’ signál postupující ke vstupům jednotky 18 pro prostorové slučování dvou uvedených signálů, ve kterém se oba - svazky světelných paprsků, odpovídající dvojrozměrnému signálu a dvojrozměrnému ’ referenčnímu signálu, svedou v prostorové oblasti, aby se v určité rovině — na výstupu uvedené jednotky 18 — vytvořil interferenční obraz, tj. hologram přijatého dvojrozměrného signálu ve vztahu k přijatému dvojrozměrnému referenčnímu signálu. Tento referenční obraz (amplitudové rozdělení), který se obdrží na vstupu nekoherenčního zesilovače 19 světelného toku svedeného se vstupem uvedené jednotky . 18, se po zesílení zaznamená v jednotce 20 pro záznam hologramu dvojrozměrného signálu. Hologram zaznamenaný v uvedené jednotce 20 se osvětlí v časových okamžicích, požadovaných pro reprodukci přijaté informace, koherenčním doplňkovým světelným zdrojem 22, a rekonstruovaný obraz z hologramu se registruje v jednotce 21 pro rekonstrukci přenášení dvojrozměrné informace z hologramu. Jednotky 22, 20,19,16 se řídí podle synchronizačních signálů, které se k nim přivádějí.

V jednotce 15 pro zpracovávání dvojrozměrného a dvojrozměrného referenčního signálu, znázorněné na obr. 3,17, postupuje přijatý a od jiných impulsových signálů oddělený dvojrozměrný a dvojrozměrný referenční signál k jednotce 23 pro prostorovou Fourierovu transformaci uvedených signálů ve které se ’ tyto signály transformují. Dvojrozměrný signál a dvojrozměrný referenční signál se po Fourierově transformaci přivádějí z výstupu uvedené jednotky 23 k jednotce 24, která v souhlasu s přicházejícími řídicími signály tj. synchronizačními signály, rozděluje impulzové, podle Fouriera transformované signály, totiž dvojrozměrný signál a dvojrozměrný užitečný signál do dvou fyzikálně rozdílných prostorových kanálů.

Spektra rozděleného dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu se zaznamenají v jednotkách 25 pro záznam inverzního Fourierova hologramu a 26 pro záznam Fourierova hologramu na oddělených operativních nositelích informace, přičemž se záznam dvojrozměrného referenčního signálu provede s inverzí proto, aby se umožnilo dělení spektra dvojrozměrného signálu spektrem dvojrozměrného referenčního signálu. Záznam se provádí k časovým okamžikům, ve kterých přicházejí dvojrozměrný referenční a dvojrozměrný signál, přičemž se pro záznam použije část koherenčního světelného toku z doplňkového zdroje 27.

Zaznamenané Fourierovy hologramy dvojrozměrného referenčního a dvojrozměrného signálu, přijatých v daném pracovním cyklu a tím i v časovém intervalu, se prosvítí koherenčním světelným tokem z doplňkového světelného zdroje 27, a přitom vzniklý světelný tok se přivede k jednotce 28 . pro Fourierovu retransformaci světelného toku a poté postoupí do jednotky 29 pro - rekonstrukci přenášené dvojrozměrné informace z . Fourierova hologramu. Výběr informace ze zaznamenaných Fourierových hologramů se může provádět v časových intervalech od konce fixace hologramu až po začátek přípravy uvedených jednotek 25 a 26 pro příjem dvojrozměrných signálů, - následujících v dalších pracovních cyklech.

Zařízení provedené podle vynálezu a zobrazené na obr. 4,15,16, které obsahuje k utajení přenosu kodér 30 a dekodér 31, vykazuje ve svém pracovním způsobu níže uvedené rozdíly. Při přenosu se světelný tok, který vyplyne po modulaci impulzo13 vého signálu dvojrozměrným signálem, propouští kodérem 30 a dále výše uvedenými jednotkami podle jejich pracovního pořádku. Při příjmu, když se dvojrozměrný referenční signál a dvojrozměrný signál rozdělí do fyzikálně rozdílných prostorových kanálů, propustí se vybraný dvojrozměrný signál doplňkově dekodérem 31, a poté prochází tento signál výše vypočítanými zařízeními podle jejich popsaného pracovního pořadí.

Při mnohonásobném sdělovacím spojení mezi dvěma nebo více účastníky podle obr. 5 se provoz vysilače 3 a přijímače 5 neliší od popsaného pracovního způsobu. Účastnické přístroje, které v tomto případě obsahují jednotku 37 pro vyvádění synchronizačních signálů a volič 36, se řídí v souladu s kódovými vysíláními taktových impulzů z jednotky 33 pro časovou synchronizaci. Přitom probíhá provoz v následujícím pořadí. Synchronizační signály vytvářené v jednotce 33 modulují v této jednotce světelnou nosnou frekvenci a postupují plynule jednotkou 35 pro zavádění synchronizačních signálů do sdělovací přenosové linky 34. Jednotka 37 pro vyvádění synchronizačních signálů ze sdělovací přenosové linky 34 odnímá při provozu účastnického přístroje 1 nepřetržitě ze sdělovací přenosové linky 34 část energie synchronizačních signálů, přenášených přenosovou linkou na určité frekvenci. Volič 36 dekóduje signály dodávané z uvedené jednotky 35 a formuje řídicí signály, které jsou nutné pro provoz, totiž pro časové zapínání a vypínání všech elektricky řízených jednotek vysílače 3 a přijímače 5 účastnického přístroje 32. Výběr potřebného časového kanálu pro sdělovací provoz a určení směru příjmu a přenosu se provádějí nastavením odpovídajících kódových kombinací a dekódujícím zapojením voliče 36.

Když se použije světelného vedení 40 (obr. 6) jako sdělovací přenosové linky, zavádějí se dvojrozměrný signál a dvojrozměrný referenční signál do světelného vedení 40 paralelně к jeho optické ose. Jednotka 12 pro zavádění dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu do sdělovací přenosové linky a její pracovní prvek polopropustné zrcadlo se převedou včas, před přiváděním dvojrozměrného referenčního signálu a dvojrozměrného signálu, posuvným zařízením 46 do pracovní polohy. Na obr. 6 je pracovní poloha zrcadla při změně požadovaného směru přenosu nebo příjmu signálů znázorněna čárkovanou čarou. Podobně se nastaví zrcadlo jednotky 13 pro vyvádění uvedených signálů včas, před přivedením signálů к účastníkům, do pracovní regulovatelné polohy.

Při šíření dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu ve směru osy světelného vedení 40 se tyto signály mnohonásobně odrážejí na zrcadlících vnitřních stěnách tohoto světelného vedení 40. Splní-li se podmínka, aby minimální vybavovací prvek v přenášených signálech odpovídal ve svém průřezu třiceti až jednomu stu délek světelné vlny, dopadají vlny na stěny světelného

208918 vedení 40 razantně pod úhlem několika stupňů. Přitom dochází, jak známo, к velmi malým ztrátám reflexu na světelných paprscích, i když vnitřní stěny světelného vedení nevykazují žádné specielní povlaky.

Při šíření světla v dlouhém světelném vedení mohou mnohonásobně reflexe, nevezme-li se v úvahu ideální provedení světelného vedení, vést к nežádoucím koncentracím světelného toku na jedné ze stěn světelného vedení v určitém místě linky. S přihlédnutím na pravděpodobnost tohoto jevu se vestaví do světelného vedení 40 destičky 48 se zdánlivě náhodným fázovým rozdělením koeficientu propustnosti a destičky 49 s podobným koeficientem odrazu. Při průchodu těmito destičkami 48, 49 se světelný tok opět rozšíří na celý průřez světelného vedení 40. Signály, které z jakéhokoliv důvodu začaly svoje šíření pod většími úhly dopadu než několik stupňů, silně v čase disperzují a mohou tvořit při jejím příjmu signálů nežádoucí pozadí. Tyto paprsky se odstraní při průchodu světla opticky černými úseky 45 světelného vedení 40. V úsecích, kde světelné vedení 40' mění příkře svůj směr, odráží se světlo od zrcadel 41, 44 a 51, která tak zaručují dodržení podmínky, že se světelný tok pohybuje podél osy světelného vedení 40.

U varianty provedení světelného vedení 52 (obr. 11), které sestává z jednotlivých hermeticky uzavřených úseků trubice 53 s přírubami 54, nevykazuje vedení světla světelným vedením 52 žádné rozdíly od popsaného způsobu. Přítomnost mezer na stykových místech jednotlivých úseků trubic 53 zvyšuje poněkud útlum energie.

Použití světelných vedení 40 (obr. 7), 41 (obr. 8), 42 (obr. 9) s různými tvary průřezu nepůsobí žádné změny způsobu šíření světelného impulsu ve světelném vedení a účinnosti jednotlivých výše popsaných prvků světelného vedení.

Použijí-li se jako regulovatelné jednotky 12 pro zavádění a regulovatelné jednotky 13 pro vyvádění dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu optických odrazových destiček 47 podle obr. 10, převedou voliče 36 včas, před příchodem referenčního signálu, optické prostředí těchto odrazových destiček 47 do stavu, při kterém nastane vychýlení světelného toku dopadajícího na vstupní aperturu těchto destiček 47 pod úhlem, který dostačuje pro zavedení nebo vyvedení signálů do světelného vedení 40 nebo 3 tohoto vedení. Při klidovém mimoprovozním stavu propustí část odrazové destičky 47 která je uvnitř světelného vedení 40, šířící se světelný tok ve světelném vedení 40 s malými ztrátami a zkresleními fázového čela mimo příslušný účastnický přístroj.

Při přenášení prostorových obrazů slouží jako přenosový objekt dvojrozměrný hologram přenášeného trojrozměrného objektu. Při rekonstrukci zobrazení tohoto objektu při příjmu se přitom zaznamená obdržený, v záznamových jednotkách

55,56 rekonstruovaný hologram (obr. 12,13) a po fixaci se osvětlí koherenčním světelným tokem doplňkového světelného zdroje 22 nebo 27 pro pozorování prostorového obrazu.

Reprodukce prostorového obrazu se může provádět během časového intervalu od časového okamžiku fixace hologramu až do začátku přípravy odpovídající záznamové jednotky pro nový pracovní cyklus.

Má-li se použít sdělovací přenosové linky 4 (obr. 14) pro přenos barevných obrazů, pracuje účastnický přístroj 1 takto.

Na každé ze tří barevných nosných, vytvářených světelnými zdroji 2,57,58 se souhlasně v komutátorech 6, 59, 60 formují dvojrozměrná impulsová vysílání dvojrozměrného a dvojrozměrného referenčního signálu, přičemž páry impulzních signálů každé barvy leží na páru impulzů druhé barvy, což představuje 3 x 2 = 6 po sobě vytvářených impulzů, které se v jednotce 61 spojují fyzikálně do jednoho optického kanálu. Poté se · provádí v jednotce 7 rozdělení tří dvojrozměrných signálů a tří dvojrozměrných referenčních signálů do fyzikálně rozdílných kanálů. V kanálu dvojrozměrného signálu se modulují barevné impulzové signály v modulátoru dvojrozměrnými signály, a to každý barevný impulzový signál signálem téže barvy. V kanálu dvojrozměrného referenčního signálu provádí jednotka 8 pro formování dvojrozměrného referenčního signálu požadovanou prostorovou modulaci tří referenčních signálů, které probíhají touto jednotkou.

V jednotce 11 pro . prostorové slučování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu dochází k sloučení zformovaného dvojrozměrného a dvojrozměrného referenčního signálu do jednoho optického kanálu. Další vedení uvedených signálů sdělovací přenosovou' linkou 4 nevykazuje žádné rozdíly od popsaného průchodu signálů.

Přijaté signály se rozdělí ' v jednotce 16 pro prostorové rozdělování dvojrozměrného a dvojrozměrného referenčního signálu do skupiny tří dvojrozměrných referenčních signálů a do skupiny tří dvojrozměrných signálů. Když jedna, ze signálových skupin proběhla zpožďovací jednotkou 17 pro časové slučování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu dochází v jednotce 62 a 63 k rozdělení barevných nosných pro dvojrozměrné a dvojrozměrné referenční signály. Dvojrozměrný referenční signál a dvojrozměrný signál stejné barvy se prostorově sloučí jednotkami 18, 64, 65. Vytvořený interferenční obraz hologram se zesílí a zaznamená v jednotkách 20, 68, 69.

Doplňkové koherenční světelné zdroje oscilující na třech barevných nosných 22, 70, 71 osvětlují zaznamenané hologramy, přičemž každý světelný zdroj osvětluje hologram odpovídající barvy a nezkreslené dvojrozměrné signály se sloučí prostorově jednotkou 72. Vytvořený barevný obraz registruje jednotka 21 pro rekonstrukci přenášení dvoj rozměrové informace z hologramu.

Příklad provedení zařízení určeného k realizaci způsobu podle vynálezu s použitím sdělovací přenosové linky, která je provedena jako multividové světelné vedení, je popsán níže.

Když rozměry přenášeného obrazu jsou například 24 x 36 mm, je ' možno použít světelného vedení 40 (obr. 15) ve tvaru trubice s dobře odrážejícími vnitřními stěnami o průměru např. 300 mm.

Rozlišovací prvek přenášeného obrazu má rozměr 2,4 x , 10~³ cm. Rozbíhání svazku světelných paprsků, širokého stejně jako je rozlišovací prvek, vede k tomu, že se jedna část paprsků pohybuje ve světelném vedení 40 ' přímočaře a druhá část se šiří vlivem reflexu na stěnách světelného vedení 40, i když toto vedení nevykazuje žádná zakřivení.

Rovná-li se stupeň zrcadlení stěn 0,999 mikronů, což je zcela reálné pro případ nakloněného dopadu světla i bez zvláštních povlaků stěn, nastane e-ná- sobný útlum asi po 1000 reflexích.

Délku paprskové dráhy 1 až k první reflexi je možno určit ze vzorce

1- ^2dD

A (9) ve kterém značí d — rozměr rozlišovacího prvku D — průměr světelného vedení 40 a λ — vlnovou délku světelné nosné.

Pro , d = 2,4 — 10~3 cm, D — 30 cm a λ = 0,6 . 10⁴ cm se rovná paprsková dráha 124 m. Takto dochází k e-násobnému signálovému útlumu ve vzdálenosti asi 24 km = 103l.

Minimální trvání přenášených signálů je závislé na přenosové vzdálenosti, průměru světelného vedení 40 a počtu signálových reflexí ve světelném vedení; včetně reflexí, které nastupují v důsledku zakřivení světelného vedení a , neideálního provedení vnitřních ploch světelného vedení. Vysílaný světelný impuls nabývá během' přenosové doby splývavých tvarů, ježto paprsky, které vykazují různé počty reflexí na stěnách, probíhají různě dlouhými drahami. Maximální zvětšení dráhy šíření (Δ L) paprsku, odrážejícího se na stěnách, vůči přímočaře probíhajícímu paprsku, je možno zjistit ze vzorce

AT

AL= ,7 ^{8d2 (}10⁾ ve kterém L značí délku světelného vedení 40.

Pro L = 24 , km, λ = 0,6 . 104 cm a d = 2,4 . 10”³ cm činí maximální prodloužení dráhy šíření asi 2 m. Toto prodloužení dráhy určuje minimální trvání příslušných signálů, které v daném případě činí, vychází-li se z času 0,33.10“⁸ s pro světelný průchod vzdálenosti 1 m asi 0,<65.10’8 s. Rovná-li se časový interval mezi dvojrozměrným referenčním a dvojrozměrným signálem hodnotě 10^_8 dosáhne se součtového trvání přenosu informřace, včetně dvojrozměrného referenčního a dvojrozměrného signálu asi γ - 2,3 . 108 s. Rovná-li-se interval mezi dvojrozměrným referenčním a dvojrozměrným signálem hodnotě 10“8 s, připouští sdělovací přenosová linka o délce 24 km z materiálu, jehož teplotní koeficient činí 5 . 10“⁴, rychlost změny teploty přes 1 stupeň/s, přičemž fázové nabíhání činí 36°. Tato hodnota přesahuje reálné změny teploty okolí.

Při předpokládaném průměru rozlišovacího prvku 2,4 — 10“³ cm, který odpovídá při formátu obrazu 24 X 36 mm2 ostrosti obrazu o 1000 řádcích, činí schopnost propuštění sdělovací přenosové linky asi 4.10⁷ obrazů za sekundu. To umožňuje přenášet při obrazové frekvenci 25 Hz jedním světelným vedením asi 16.105 černobílých televizních programů a asi 5.105 barevných televizních programů o obrazové ostrosti pro každou barvu 1000 řádků.

Vezme-li . se v úvahu přenášené spektrum frekvencí Δ f — 2/τ 10⁸ Hz, je možné využít kromě časově multiplexního i frekvenčně multiplexního způsobu pro rozdělení přenosových kanálů. Přitom dosáhne schopnost propouštění sdělovací přenosové linky pro viditelný rozsah elektromagnetického záření hodnoty 102² bit/sek a více.

Claims (18)

1. PŘEDMĚT

   1. Způsob přenosu dvojrozměrné informace o objektu dvojrozměrným signálem v odstupu pomocí koherenčního světelného toku, vyznačující se tím, že se dvojrozměrný signál přenáší paralelně, přičemž se současně přenášejí všechny body dvojrozměrného signálu a zkreslení vzniklé přenosem dvojrozměrného signálu se kompenzuje přenosem dvojrozměrného referenčního signálu po téže lince, následujícího po dvojrozměrném signálu v časovém sledu, který je menší než doba trvání časové nestability sdělovací přenosové linky a v přijímacím bodu se zpracovávají dvojrozměrný signál a dvojrozměrný referenční signál společně se současnou kompenzací identických zkreslení dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu, vyvolaného přenosovou linkou.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se společné zpracovávání dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu provede časovým a prostorovým sloučením přijatého dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu a záznamem hologramu dvojrozměrného signálu ve vztahu k přijatému dvojrozměrnému referenčnímu signálu, načež se z tohoto hologramu obdrží při rekonstrukčním postupu přenášená dvojrozměrná informace bez zkreslení.
3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že společné zpracovávání dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu se uskuteční záznamem Fourierova hologramu dvojrozměrného signálu a inverzního Fourierova hologramu dvojrozměrného referenčního signálu ve vztahu na doplňkový dvojrozměrný referenční signál, postupnou modulací doplňkového koherenčního světelného toku Fourierovými hologramy a následující Fourierovou retransformací světelného toku,

   Při přenosu prostorových tj. holografických obrazů poskytuje použití tří diskrétních barevných nosných v uvažovaném příkladu provedení schopnost propouštění asi 600 kanálů při ostrosti obrazu 1000 řádků ve všech směrech souřadnic.

   Na základě způsobu podle vynálezu a na základě zařízení k provedení tohoto způsobu je možno vytvořit systém přenosu zpráv na optických frekvencích, který otevírá nové, dosud neznámé možnosti pro přenášení dvojrozměrné informace na velké vzdálenosti, s neobyčejně vysokou schopností propouštění, kterých se známými a ve vývoji se nacházejícími systémy nelze dosáhnout.

   Vytvoření takových sdělovacích přenosových systémů poskytuje poprvé možnosti realizace, například obrazových telefonních spojení pro masy lidí již při přítomném stavu techniky, přenášení prostorových tj. holografických obrazů v televizi, zajištění úplného utajení přenosu informací.

   VYNÁLEZU přičemž se přenášená dvojrozměrná informace nezkresleně rekonstruuje.
4. 4. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že se elementy zobrazení dvojrozměrných signálů a dvojrozměrných referenčních signálů na sdělovací přenosové lince periodicky dělí v prostoru podle zákona nahodilosti.
5. 5. Způsob podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že se dvojrozměrné signály a dvojrozměrné referenční signály doplňkově formují na nejméně dvou pomocných nosných frekvencích.
6. 6. Způsob podle bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že se nejprve zaznamená dvojrozměrný hologram trojrozměrného objektu a získaného dvojrozměrného hologramu se použije k dvojrozměrné prostorové modulaci koherenčního světelného toku a při společném zpracování dvojrozměrných signálů a dvojrozměrných referenčních signálů se provede doplňková rekonstrukce prostorového obrazu objektu ze - získaného hologramu.
7. 7. Zařízení k přenosu dvojrozměrné informace k provádění způsobu podle bodu 1, vyznačující se tím, že sestává z koherenčního světelného zdroje (2), který je připojen k vysílači (3), sestávajícímu z komutátoru (6) pro formování časově po sobě jdoucích dvojrozměrných koherenčních impulzových signálů z koherenčního světelného toku, odpovídajících dvojrozměrnému signálu a dvojrozměrnému referenčnímu signálu, připojenému k jednotce (7) pro prostorové rozdělování signálů, která je připojena jednak k jednotce (8) pro formování dvojrozměrného referenčního signálu a jednak k modulátoru (9), připojenému k jednotce (10) pro optimální přizpůsobení prostorového spektra dvojrozměrného signálu k dvojrozměrnému operátoru přenosové funkce sdělovací přeno- sové linky (4), přičemž jednotka (10) pro optimální přizpůsobení prostorového spektra dvojrozměrného signálu je spojena přes jednotku (11) pro prostorové slučování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu к regulovatelné jednotce (12) pro zavádění dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu do sdělovací přenosové linky (4), přičemž sdělovací přenosová linka (4) je připojena к přijímači (5), sestávajícímu z regulovatelné jednotky (13) pro výstup dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu, která je připojena jednak přes komutátor (14) к jednotce (15) pro zpracovávání signálů a jednak přes generátor synchronizačních signálů (39) к jednotce (15) pro zpracovávání signálů.
8. 8. Zařízení podle bodu 7, vyznačující se tím, že jednotka (15) pro zpracovávání dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu sestává z jednotky (16) pro prostorové rozdělování těchto signálů do kanálu dvojrozměrného referenčního signálu a do kanálu dvojrozměrného signálu, připojené к jednotce (18) pro prostorové slučování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu v jednom z těchto kanálů, ze zpožďovací jednotky (17) к časovému slučování signálu a referenčnímu signálu, připojené mezi jednotku (16) pro prostorové rozdělování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu a jednotku (18) pro prostorové slučování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu, dále sestává z jednotky (20) pro záznam hologramu dvojrozměrného signálu, připojené к jednotce (21) pro rekonstrukci přenášení dvojrozměrné informace z hologramu, při které se použije doplňkového světelného zdroje (22).
9. 9. Zařízení podle bodu 8, vyznačující se tím, že jednotka (15) pro zpracovávání dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu Obsahuje doplňkově nekoherenční zesilovač (19) světelného toku, který je uspořádán přímo za jednotkou (18) pro prostorové slučování dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu a je spojen s touto jednotkou (18), jakož i s jednotkou (20) pro záznam hologramu dvojrozměrného signálu přes optické světelné kanály.
10. 10. Zařízení podle bodu 7, vyznačující se tím, že jednotka (15) pro zpracovávání dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu sestává z členů uspořádaných za sebou a spojených optickým světelným kanálem, a to z jednotky (23) pro prostorovou Fourierovu transformaci těchto signálů, připojené к jednotce (24) pro prostorové rozdělování těchto signálů na kanál dvojrozměrného signálu a na kanál dvojrozměrného referenčního signálu, z jednotky (25) pro záznam inverzního Fourierova hologramu referenčního signálu, z jednotky (26) pro záznam Fourierova hologramu dvojrozměrného signálu, přičemž uvedené jednotky (25,26) jsou optickými kanály spojeny s jednotkou (24) pro prostorové rozdělování signálů, jakož i z doplňkového koherenčního světelného zdroje (27), spojeného optickými světelnými kanály s jednotkou (26) pro záznam Fourierova hologramu a s jednotkou (25) pro záznam inverzního Fourierova hologramu, dále sestává z jednotky (28) pro Fourierovu refransformaci modulovaného světelného toku, spojené optickým kanálem s jednotkou (25) pro záznam inverzního Fourierova hologramu a z jednotky (29) pro rekonstrukci přenášené dvojrozměrné informace z Fourierova hologramu, spojené optickým kanálem s jednotkou (28) pro Fourierovu retransformaci modulovaného světelného toku.
11. 11. Zařízení podle bodů 7 až 10, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jeden účastnický přístroj (32), který je propojen společnou sdělovací přenosovou linkou (34) s prvním účastnickým přístrojem (1) a jednotkou (33) pro časovou synchronizaci, společnou pro všechny účastnické přístroje (1,32), spojenou optickým kanálem se sdělovací přenosovou linkou (34), přičemž v každém přijímači (5) každého účastnického přístroje (1, 32) je zapojen volič (36), spojený optickým světelným kanálem se sdělovací přenosovou linkou (34) a elektricky s.komutátorem (14).
12. 12. Zařízení podle bodů 7 až 11, vyznačující se tím, že vysílač (3) každého účastnického přístroje (1, 32) obsahuje doplňkový kodér (30), uspořádaný v kanálu dvojrozměrného signálu ve tvaru destičky se zadaným fázovým rozdělením koeficientu propustnosti a odrazovosti, zařazeného za jednotkou (10) pro optimální přizpůsobení prostorového spektra dvojrozměrného signálu к dvojrozměrnému operátoru přenosové funkce sdělovací přenosové linky před jednotkou (11) pro prostorové sloučení dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu, přičemž přijímač (5) každého účastnického přístroje (1, 32) obsahuje v kanálu dvojrozměrného signálu doplňkový dekodér (31) ve tvaru destičky s fázovým rozdělením koeficientu propustnosti a odrazovosti, komplexně spřaženého s přenosovou funkcí kodéru (30).
13. 13. Zařízení podle bodů 7 až 12, vyznačující se tím, že sdělovací přenosová linka (4) je provedena jako světelné vedení (40) se zrcadlícími vnitřními stěnami, pro zajištění šíření dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu jejich mnohonásobným odrazem od stěn světelného vedení (40), a které má průřez větší než apertura dvojrozměrného signálu, zaváděného do světelného vedení (40).
14. 14. Zařízení podle bodu 13, vyznačující se tím, že světelné vedení (40) je sestrojeno z jednotlivých hermeticky uzavřených, к sobě přiléhajících, souosých a netečným plynem (54) naplněných úseků trubice (52) s opticky transparentními přírubami (53).
15. 15. Zařízení podle bodů 13 a 14, vyznačující se tím, že ve světelném vedení (40) je v dráze šíření dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu vsazena alespoň jedna destička (48, 49), u které se mění zdánlivě náhodně fázový koeficient propustnosti nebo odrazivosti v apertuře destičky (48, 49), a která je určena k tomu, aby snižovala vliv pravidelné nehomogenity světelného vedení ' (40) a zajišťovala vyvedení přenášené informace z kterékoliv části průřezu světelného vedení (40).
16. 16. Zařízení podle bodů 13 až 15, vyznačující se tím, že vnitřní povrch světelného vedení (40) má periodicky se opakující opticky černé úseky (45).
17. 17. Zařízení podle bodů 11 až 16, vyznačující se tím, že každá regulovatelná jednotka (12) k zavádění a každá regulovatelná jednotka (13) k vyvádění dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu do sdělovací přenosové linky (4) nebo z této linky (4) je provedena jako polopropustné zrcadlo s posouvacím mechanismem (46), který je elektricky spojen s voličem (36)· _o
18. 18. Zařízení podle bodů 11 až 16, vyznačující se tím, že každá regulovatelná jednotka (12) k zavádění a každá regulovatelná jednotka (13) k vyvádění dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu do sdělovací přenosové linky (4) nebo z této linky, je provedena jako optická odrazová destička (47), která je elektricky spojena s voličem (36) a optickým světelným kanálem s komutátorem (14) přijímače (5) odpovídajících účastnických přístrojů (1, 32).