CS208918B1 - Transfer method of two-dimensional information and apparatus for execution of this method - Google Patents
Transfer method of two-dimensional information and apparatus for execution of this method Download PDFInfo
- Publication number
- CS208918B1 CS208918B1 CS250475A CS250475A CS208918B1 CS 208918 B1 CS208918 B1 CS 208918B1 CS 250475 A CS250475 A CS 250475A CS 250475 A CS250475 A CS 250475A CS 208918 B1 CS208918 B1 CS 208918B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- dimensional
- signal
- unit
- reference signal
- hologram
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/22—Adaptations for optical transmission
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Abstract
Description
Kromě toho je uvedené zařízení při přenosu informace ve velké vzdálenosti velmi nákladné.Furthermore, the device is very expensive to transmit information over a long distance.
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.Also known is a method of simultaneously transmitting two-dimensional images over short distances of several meters, in which an amplitude-modulated luminous flux is transmitted through a beam of light conductors, each light conductor transmitting one light signal corresponding to a single decomposing element of the transmitting image.
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.There is also known a device for simultaneous transmission of a two-dimensional image which performs this method and comprises a light source in succession, an object that modulates the light signal, a bundle of light conductors whose number must match the number of image decomposition elements, which allows visual observation or other registration of the transmitted image.
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.Said method and apparatus for carrying it out have a number of drawbacks, namely the great attenuation of signals during long-distance transmission, the complicated connection of light lines at the inlet and outlet of the communication link line, the impossibility. the use of spatial phase modulation of the luminous flux and the difficulty of ensuring the connection between many participants.
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.These drawbacks are eliminated by the method of transmitting two-dimensional object information by a two-dimensional signal at a distance by means of a coherent luminous flux of the invention, which is based on the fact that 1 the two-dimensional signal is transmitted in parallel. transmitting the two-dimensional reference signal over the same line following the two-dimensional signal in a time sequence not greater than the time instability of the communication link, and processing the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal at the receiving point together with the same two-dimensional signal and two-dimensional reference signal caused by the transmission line.
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.According to the invention, co-processing of the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal is accomplished by temporally and spatially combining the received two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal and recording the two-dimensional signal hologram in relation to the received two-dimensional reference signal. information without distortion.
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.In the second variant of the method according to. According to the invention, the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal are processed together by recording the Fourier hologram of the two-dimensional signal and the inverse Fourier hologram of the two-dimensional reference signal in relation to the additional two-dimensional reference signal, successively modulating the additional coherence luminous flux by said Fourier holograms. . reconstructs the transmitted two-dimensional information without distortion.
U způsobu podle vynálezu se . dvojrozměrný signál a dvojrozměrný referenční signál rozdělí na sdělovací přenosové lince periodicky v prostoru podle zákona nahodilosti.In the method according to the invention, the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal split on the communication transmission line periodically in space according to the law of randomness.
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.The two-dimensional signals and two-dimensional reference signals are additionally formed on at least two subcarrier frequencies in the method according to the invention, which allows the transmission of the two-dimensional color information.
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.In another variant of the method of the invention, a two-dimensional hologram of three-dimensional is first recorded. of the object and the obtained two-dimensional hologram are used for spatial two-dimensional modulation of the coherence luminous flux, and when the two-dimensional signals and the two-dimensional reference signals are jointly processed, an additional reconstruction of the spatial image of the object from the obtained hologram is performed.
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.The apparatus implementing the method according to the invention consists of a coherent light source which is connected to a transmitter consisting of a commutator for forming successive two-dimensional coherence pulse signals from the coherent luminous flux corresponding to the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal connected to the unit. for a spatial distribution of signals which is connected both to a two-dimensional reference signal forming unit and to a modulator connected to a unit for optimally adapting the spatial spectrum of the two-dimensional signal to a two-dimensional operator of the transmission function of the communication transmission line; connected via the spatial merging unit of the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal to a controllable a unit for introducing a two-dimensional signal and a two-dimensional reference signal into a communication transmission line, wherein:. the communication transmission line is connected to a receiver consisting of a controllable unit for outputting the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal, which is connected both via a commutator to a signal processing unit and secondly via a synchronization signal generator to a signal processing unit.
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.The two-dimensional signal and two-dimensional reference signal processing unit comprises, according to the invention, a unit for spatially splitting these signals into a two-dimensional reference signal channel and a two-dimensional signal channel connected to the unit. spatially combining the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal in one of these channels, from the time combining unit of the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal connected between the two-dimensional signal and two-dimensional reference spatial splitting unit; a reference signal from a two-dimensional hologram recording unit connected to the reconstructing unit for transmitting two-dimensional information from the hologram using an additional light source.
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.The two-dimensional signal and two-dimensional reference signal processing unit further comprises an additional non-coherent luminous flux amplifier according to the invention which is arranged directly behind the two-dimensional signal and two-dimensional reference signal spatial combining unit and connected to the unit and the two-dimensional hologram recording unit light channels.
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.The two-dimensional signal processing unit and the two-dimensional reference signal unit further comprise, in accordance with the invention, consecutive elements connected by an optical light channel, a spatial Fourier transform unit connected to a two-dimensional signal channel and channel a two-dimensional reference signal from the recording unit. an inverse Fourier hologram of a reference signal, from a Fourier hologram recording unit of a two-dimensional signal, said units being connected by optical channels to a spatial signal splitting unit, as well as from an additional coherence light source connected by optical light sources. channels with a Fourier hologram recording unit and an inverse Fourier hologram recording unit, an inverse Fourier hologram recording unit, a Fourier modulated luminous flux retransforming unit coupled to the optical channel, an inverting Fourier hologram recording unit, and a two-dimensional information reconstruction unit from Fourier hologram connected by optical channel to unit for Fourier retransformation of modulated luminous flux.
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.The device according to the invention has at least one subscriber device, which is embodied as a first subscriber device, a common communication link line with the first subscriber unit and a time synchronization unit common to all subscriber units connected by an optical channel to the communication link line, In the subscriber apparatus, a selector is connected, connected by an optical light channel to a communication transmission line and electrically to a commutator.
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.Transmitter of each subscriber. In a special embodiment, the apparatus comprises a device according to the invention. an additional encoder arranged in the plate-shaped two-dimensional signal channel with a specified phase distribution of the transmittance and reflectance coefficient downstream of the unit to optimally adapt the spatial spectrum of the two-dimensional signal to the two-dimensional transmission line operator in front of the unit for spatially merging the two-dimensional signal and two-dimensional a receiver signal of each subscriber apparatus comprising, in the two-dimensional signal channel, an additional plate-shaped decoder having a phase distribution of the transmittance and reflectance coefficients, complexly coupled to the transmission function of the encoder.
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.The transmission line of the device according to the invention is designed as a light guide with reflecting inner walls which ensure the propagation of the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal by their multiple reflection from the light walls. and having a cross-section greater than the aperture of the two-dimensional signal introduced into the light guide.
Světelné vedení je podle vynálezu sestrojeno z jednotlivých hermeticky uzavřených, k sobě přiléhajících, souosých a netečným plynem naplněných úseků trubice s opticky transparentními přírubami.According to the invention, the light guide is constructed of individual hermetically sealed, adjacent, coaxial and inert gas-filled tube sections with optically transparent flanges.
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.According to the invention, at least one plate is inserted in the light path according to the invention in the path of propagation of the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal, in which the phase coefficient of transmittance or reflectance in the plate aperture changes. to reduce the effect of regular inhomogeneity of management and to ensure that the information transmitted is removed from the management. any part of the light conduit aperture. Inner surface of the light guide. has periodically repeating optically black portions.
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.Each controllable insertion unit and the controllable unit for outputting the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal to or from the communication line are implemented as a semipermeable mirror with a displacement mechanism electrically connected to the selector, or as an optical reflector plate which is electrically connected to a selector and an optical light channel with a commutator of corresponding subscriber devices.
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.The method according to the invention makes it possible to transmit two-dimensional information or two-dimensional images by light signals over distances of several tens and hundreds of kilometers in the event of various accidental distortions in the transmission transmission line. Apparatus for performing the method of the invention allows the transmission of two-dimensional information at optical frequencies, simultaneously among many participants in a multilateral operation ensures low loss in guiding light communications signal transmission line COM 4 compensates for distortion arising in a media · line and achieves a large transmission capacity. The device according to the invention also enables amplification of the received two-dimensional reference and two-dimensional signals, the confidentiality of the transmitted information, reduces the influence of various factors causing stability disturbances such as propagation, vibration and the like environment parameters. Further advantages of the method and apparatus of the invention will be set forth below.
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.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a device for carrying out a method for transmitting two-dimensional information according to the invention; FIG. 2 is a block diagram of a two-dimensional signal processing unit and a two-dimensional reference signal Fig. 3 is a block diagram of another embodiment of a two-dimensional signal processing unit and a two-dimensional reference signal; Fig. 4 is a block diagram of the apparatus of Fig. 1 with an encoder and a decoder; Fig. 6 shows a multi-mode light guide of the device according to the invention partially in section; Fig. 7 is a cross-section of the light guide in plane VII-VII in Fig. 6; Fig. 9 shows a further embodiment of the light guide in cross-section; Fig. 10 shows a unit built into the light guide for connecting a two-dimensional signal and a two-dimensional reference signal to the light guide or disconnecting from the light guide in partially sectional view; Fig. 11 is a block diagram of the signal processing unit of Fig. 2 for reconstructing the representation of a three-dimensional object from a transmitted two-dimensional hologram; Fig. 13 is a block diagram of the multidimensional light guide with hermetically closed coaxial tube sections; FIG. 3 is a block diagram of the apparatus of FIG. 1 intended to transmit a two-dimensional bar; FIG. 14 is a block diagram of the signal processing unit of FIG. Fig. 15 is an optical diagram of the apparatus of Fig. 1 using the two-dimensional signal and two-dimensional reference signal processing means of Fig. 2, an encoder and a decoder with a given phase distribution of the transmission coefficient and light conduction according to Fig. 6; 15 is an optical scheme of an encoder and a decoder embedded in the apparatus of FIG. 15 having a given phase distribution of the reflection coefficient; and FIG. 17 is an optical scheme of a two-dimensional signal processing unit and a two-dimensional reference signal of FIG.
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.The method of transmitting two-dimensional information and an object consists in utilizing a two-dimensional signal formed by two-dimensional spatial modulation of the coherence luminous flux and a two-dimensional reference signal separated from the two-dimensional signal by a time interval not exceeding the time instability interval of the communication transmission line. these signals are gradually transmitted. At the output of the communication transmission line, the received two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal are jointly processed such that identical distortions of the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal are conditioned by the communication transmission line.
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:At the output of this communication line, the signal processing according to the first variant of the method according to the invention is co-processed in the following hologram recording of the two-dimensional signal, the signal with respect to the two-dimensional reference signal, temporally and spatially coupled. From this hologram, two-dimensional information transmitted through the reconstruction without distortion is obtained. Accordingly, the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal may be expressed after passing through the communication transmission line by the following equations:
á (x,y) = a (x,y) eVx’y)ejw(x’y) (1) A (x,y) = A (x,y) e'j<p (x’y) ejw(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.a (x, y ) = a ( x , y) e V x ' y) e jw (x ' y) (1) A (x, y) = A (x, y) e ' j <p (x ' y) e jw (x, y) (2) where α (x, y) and A (x, y) denote the amplitudes of the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal, φ (x, y) and ψ (x, y) phase distribution the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal, e jw (x, y), the transmission coefficient of the communication line as a distortion environment.
Rozdělení intenzity na hologramu je možné poté vyjádřit takto:The intensity distribution on the hologram can then be expressed as follows:
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)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) y) | 2 _ = l (x, y) l 2 + IA (x, y) l 2 + a (x, y) A * (x, y) + a * (x, y) A (x, y) ) (3)
Proto se přítomnost zkreslovacího prostředí při záznamu hologramu^ompenzuje.Therefore, the presence of the distortion medium in the hologram recording is compensated.
Z dosaženého hologramu se při rekonstrukci obdrží nezkreslená dvojrozměrná informace.From the achieved hologram, undistorted two-dimensional information is obtained during the reconstruction.
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.In a second variant of the process of the invention, processing of Fourier hologram record signals from the two-dimensional signal and inverse Fourier hologram of the two-dimensional reference signal relative to the additional two-dimensional reference signal is successively modulated by the additional coherence luminous flux through said Fourier holograms. Enables the reconstruction of transmitted two-dimensional information without distortion.
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 roviněThe second variant of the method is based on the approximation of the transmission function of the communication transmission line by the integral expression of the type: e = £ / ю (х, у) Л (Χ, γ, φ, η) dx dy (4) communication lines to input signal u (x, y), (ф, ^) а (х, у) —coordinates in the input and output plane
Я(х,у,<р,у) —funkce, která charakterizuje vlastnosti konkrétní sdělovací přenosové linky („operátor sdělovací přenosové linky“)Я (х, у, <р, у) —the function that characterizes the characteristics of a particular transmission line (“transmission line operator”)
Integrál se dosadí podle vstupní apertury Ω.The integral is set according to the input aperture 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.Without losing generality, the scales of the x, y, φ, η axes can be the same, and can also be regarded as equal input and output apertures of the communication line, or the apertures of the units for input and output connections of the subscriber devices can be considered as straight.
Možnost kompenzace zkreslení signálů při jejich šíření sdělovací přenosovou linkou se ovlivní v rozhodné míře druhem funkce λ (x,y,cp, η).The possibility of compensating signal distortion when propagating through the transmission line will be influenced to a decisive extent by the type of function 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)·On the example of communication. the transmission line, which is designed as a light line with a quadratic cross section, it can be easily demonstrated that the "light line operator" L can be represented as a function of linear combinations of variable types (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.Due to multiple reflections on the inner walls of the light guide of the quadratic cross section occurs at. an output cross-section for brightening, which is equivalent to illuminating the cross-section with a plurality of light sources arranged in the input plane of the light guide, determining the arrangement and phase position of the light sources by the number and type of light wave reflections on the light guide walls; lights in a kaleidoscope. Such use of light lines is well known in the theory of high-frequency waveguides, in which the wave propagating in the waveguide is represented as the sum of the waves of a number of discrete sources.
Výraz (4) pro světelné vedení kvadratického průřezu je možno znázornit v této formě:The expression (4) for the light guidance of a quadratic cross-section can be represented in the following form:
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.ΰ (φ, η) - £ Μ ( χ , Υ) A (<-x ,, -y) dxdy +. [JM (x, y) B (£ -xj7 + y) dxdy + £ fm (x, y) C (§ + x, 77 + y) dxdy. + · '+ £ J' l (x , y ) D (ξ + x , »- y ) d xdy (5) where A, B, C, D are light guide operator components that correspond to the cross-sectional shape of the light guide components for the light guide of the quadratic cross-section.
U Fourierovy transformace se výstupná osvětlovací funkce ů (φ, η) obdrží, když se přihlédne k tomu, že sčítance v rovnici (5) představují složené funkce:In the Fourier transform, the output illumination function δ (φ, η) is obtained taking into account that the sums in equation (5) represent composite functions:
F{#(ξ,?)}=^F{<0(χ^))l·JJ^{^}^^-7{ft^(χ(-y)}F{B}-^+ F «-Χ,-y)} + F {Cj + F {ω(-χγ)} F {D} (6)F {# (ξ,?)} = ^ F {<0 (χ ^)) l · JJ ^ {^} ^^ -7 { ft ^ (χ (-y)} F {B} - ^ + F « -Χ, -y)} + F {C + F {ω (-χγ)} F {D} (6)
Vezme-li se jako dvojrozměrný referenční signál Uo, 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:Taking as a two-dimensional reference signal U o , which is transmitted through the light guide, the point-of-light signal Uo = δ (x, y) = δ (x = 0, y = 0), ie F (Uq) = 1 , then provides the corresponding output signal, that of its Fourier transform, with the desired information on the light-line parameter between the respective subscriber stations:
F {ů}0 = F {A} + F {B} + F {C} + + F {D} (7)F {f} 0 = F (A) + F (B) + F (C) + F (D) (7)
Pro zjednodušení rekonstrukce dvojrozměrného signálu může být účelné, aby se tento signálTo simplify the reconstruction of a two-dimensional signal, it may be expedient to make this signal
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, přičemž208918 transmitted in invariant form due to the reflection transformation and thus the change of the x, y axes. For a rectangular light guide, this means that not one image is transmitted, but four images that lie side by side in four quadrants and form a symmetrical image U4 with respect to the x and y axes,
F (U4 (x,y)} = F (U4 (±x, ±y)} = F {U} (8)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.As shown in equations (4) to (8), for reconstructing the received image, the Fourier response to the two-dimensional reference signal must be divided after the Fourier transform of the received two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal, and a Fourier retransformation.
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.To transmit the color information, the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal are additionally formed on at least two other subcarriers. The number of subcarriers can be increased depending on the requirement of which color scale to achieve.
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.In the described variants of the two-dimensional information transmission method according to the invention, two-dimensional translucent images, photographs and film images, two-dimensional optical modulators by which the transmitted image obtained by illuminating real objects can be recorded can be used.
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.Another variant of the method according to the invention is possible in which a two-dimensional hologram of a three-dimensional object is used as the object, whereby a three-dimensional image can be obtained after reconstruction. For this purpose, prior to forming the two-dimensional signal, a two-dimensional hologram of the three-dimensional object is pre-recorded and the two-dimensional hologram obtained is used for two-dimensional spatial modulation of coherence luminous flux. object.
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.To reduce the influence. regular inhomogeneities of the transmission line and allowed the output of the image from any part of the transmission line aperture, the two-dimensional signal is divided. and a two-dimensional reference signal in the broadcast transmission ounce periodically spatially according to the law of randomness.
U způsobu podle vynálezu je nepodstatné pořadí přenosu signálu a dvojrozměrného referenčního signálu.In the method of the invention, the order of signal transmission and the two-dimensional reference signal is irrelevant.
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.One variant of the device for transmitting two-dimensional information at optical frequencies, which is an embodiment of the described method of transmitting two-dimensional object information, is shown in Fig. 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.The device according to the invention comprises a subscriber apparatus 1 in which a coherent luminous flux from the coherent light source 2 is fed sequentially to a transmitter 3, a communication line 4 and a receiver 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.The transmitter 3 comprises sequentially a coherent luminous flux. a commutator 6 forming two-dimensional coherence pulse signals from a coherent luminous flux according to the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal carrying the transmitted information, the sum duration of these pulse signals not exceeding the temporal instability interval of the communication line 4 and the spatial splitting unit which directs these pulse signals to the two-dimensional reference signal channel and to the two-dimensional signal channel. There is a unit in the 2-D reference channel. 8 'to form a two-dimensional reference signal to which a pulse signal corresponding to the signal distribution unit 7 is supplied. two-dimensional reference signal. In the two-dimensional signal channel there is a modulator 9 to which a pulse signal corresponding to the two-dimensional signal is supplied from the spatial separation unit 7 - signals and modulates the pulse signal with the two-dimensional signal, and the unit 10 for optimally matching the spatial spectrum of the two-dimensional signal to the two-dimensional transmission operator. the function of the communication line 4 to which the signal from the - modulator 9 is transmitted.
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.In addition, the transmitter 3 comprises further parts which are arranged consecutively in a coherent luminous flux operation, namely a unit 11 for spatially combining the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal to which the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal are supplied from the two-dimensional reference signal channels; a two-dimensional signal, and a controllable unit 12 for introducing the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal supplied from the unit 11 for spatially merging the two signals into the communication transmission line 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.The receiver 5 comprises in succession a coherent luminous flux controllable unit 13 for outputting the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal from the communication transmission line 4, a commutator 14 which releases the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal. it compensates for distortions induced in the transmitted information by the communication transmission line 4, records this information and reproduces it.
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.For communication transmission lines, the transmission function of which can be represented by the irregular distortion caused by these lines as the transmission function of the "matrix", it comprises a unit 15 for processing the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal (Fig. 2). flow of the unit 16 for spatially splitting said signals into two-dimensional reference signal channels and a two-dimensional signal which is arranged downstream of the commutator 14. In the two-dimensional reference channel. The signal is a delay unit 17, designed as a delay line and designed to temporally merge the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal.
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.Delay units 17 for time. combining the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal is possible. with success. can also be used in a two-dimensional signal channel if this signal is transmitted by the communication transmission line before the two-dimensional reference signal.
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.The two-dimensional signal processing unit 15 and the two-dimensional reference signal unit also comprise further parts arranged in sequence in the path of the coherent luminous flux beam according to the two-dimensional reference signal channels and the two-dimensional signal unit 18 for spatial merging under the two-dimensional reference signal angle. and a two-dimensional signal supplied from these channels, a luminous flux amplifier 19 which is non-coherent in said unit 15, since it is designed to amplify an interference image, i.e. an amplitude image of a light distribution, unit 20 for recording a hologram of a two-dimensional signal. a reference signal, and a unit 21 - for reconstructing transmitted two-dimensional information from a hologram using an additional coherent light source 22, the luminous flux flows to the hologram recording unit 20 of the two-dimensional signal.
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.For long distance communication links, when the transmission function of the communication link line is not equivalent to the "matrix" transmission function due to distortions caused by that link, the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal processing unit 15 may include additional units, arranged in a row - in. the operation of the coherent luminous flux beams. It is a spatial Fourier transform unit 23, a spatial splitter unit 24 of a two-dimensional reference signal and a two-dimensional signal, a unit 25 for recording an inverse Fourier hologram of a two-dimensional reference signal to which the two-dimensional reference signal from the spatial distribution unit 24 and a Fourier hologram spatial recording unit 26 of a two-dimensional signal to which a two-dimensional signal from said unit 24 passes.
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.The recording of the Fourier hologram of the two-dimensional signal in the unit 26 and the inverse Fourier hologram of the two-dimensional reference signal in the unit 25 is performed relative to the supplemental reference signal transmitted from the complementary light source 27 producing coherence light. 26, in which it is modulated by a direct and inverse Fourier hologram of the two-dimensional and two-dimensional reference signal, and is routed further to the Fourier luminous flux retransformer unit 28 modulated by said units 25, 26 and 29 to reconstruct the transmitted two-dimensional information from a Fourier hologram coupled through an optical channel to a unit for Fourier modulation of the modulated luminous flux.
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.When it is necessary to ensure the confidentiality of the information to be transmitted, the transmitter 3 (FIG. 4) additionally comprises an encoder 30 in the Dy channel signal channel 30, with a given phase distribution of the passoff coefficient, or reflection. optimally adapting the spatial spectrum of the two-dimensional signal to the two-dimensional operator of the communication function of the communication line and in front of the unit 11 for spatially merging the two-dimensional reference signal and the two-dimensional. signal. The receiver 5 additionally comprises in the - channel two - dimensional signal a decoder 31 in. A plate-like shape with a phase distribution of the transmission or reflection coefficient, which is complexly associated with the transfer function of the encoder 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.To ensure the transmission of two-dimensional information among many subscribers, a channel division is used in which each subscriber is given a certain time interval for transmission. If two-dimensional information is to be communicated to two subscribers in an individual case, the device is expanded according to FIG. by the subscriber apparatus 32 (FIG. 5), thereby creating a system which must include a time synchronization unit 33 common to the subscriber apparatuses 1 and 32, and generate synchronization signals for these subscriber apparatuses 1 and 32. The synchronization signals are transmitted by the communication means. a transmission line 34 on a particular light carrier frequency and a unit 35 for introducing a synchronization signal into the communication transmission line 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.The difference of the light carrier frequency to which the synchronization signals are transmitted from the light carrier frequency of the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal makes it possible. filtering synchronization signals on reception. Synchronization signals represent a periodic sequence of light pulses that form a code - a combination of channel numbers and that include periodic repetitive pulse pulses.
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.If the transmission duration of the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal is 2 τ, the time interval between adjacent synchronization signals (30 ...... 100) x 2τ may last. Within this time interval, the receiver sets the desired duration of transmission of the information in accordance with the determined number of the coded synchronization signal of the link to the clock pulse.
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.The synchronization signal release unit comprises, in each receiver 5 of the subscriber apparatuses 1 and 32, a selector 36 to which the synchronization signals are fed from the broadcast transmission line 208918 ky 34 by the synchronization signal output unit 37. The selector 36 decodes the sequences of the coded synchronization signals and forms the control signals for the spatial distribution unit of the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal for the two-dimensional reference signal forming unit 8, for switching the controllable unit 12 for introducing the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal to the communication line 4. controllable units 13 for outputting the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal as well as the commutator 6 and the commutator 14 of the receiver 5 and the transmitter 3, thus providing time division of the respective subscriber apparatus 1 and 32 'to operate the two-dimensional signal processing unit 15; two-dimensional - reference signal.
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.In order to facilitate the exchange of two-dimensional information between many participants, a system is built from the required number of - subscriber devices according to - the number of participants. In doing so, the construction unit - for time synchronization - must generate synchronization signals for all subscriber devices.
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.In the apparatus of FIG. 1, synchronization signals are generated for the transmitter 3 in the structural unit 38 and supplied to the commutator 6 for forming the pulsed two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal to the signal splitting unit 7 and the two-dimensional signal channel. The synchronization signals for the receiver 5 are generated by the synchronization signal generator 39 and fed to the signal processing unit 15 and to the controllable unit 13 for outputting signals from the communication transmission line 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.In the two signal processing unit 15 of FIG. 2, the synchronization signals from the synchronization signal generator 39 and the selector 36 proceed to an additional coherence light source 22, a two-dimensional hologram recording unit 20 and a two-dimensional channel splitting unit 16 the reference signal and the two-dimensional signal.
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.As the transmission lines 4 and 34 for the apparatus of Figs. 1, 4, 5, either free space including a turbulent atmosphere or a light conduit with a plurality of correction lenses can be used.
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.In the signal processing unit 15 of FIG. 3, the synchronization signals from the synchronization signal generator 39 and the selector 36 proceed to the additional light source 27, the inverse Fourier hologram recording unit 25, the Fourier hologram recording unit 26, and 24 for spatially splitting signals into channels of a two-dimensional reference signal and a two-dimensional signal.
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 vedeníIf the transmission of two-dimensional information over long distances is required and large energy losses are not acceptable, the communication system line 40 (Fig. 6), which is designed as a multividual light guide with reflecting inner walls, and the propagation of the two-dimensional the reference signal and the two-dimensional signal are provided by multiple reflections on the light guide walls
40.40.
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.The cross-section of the light guide 40 is substantially larger than the aperture of the two-dimensional signal introduced into the light guide 40. The light guide (FIG. 7) has a quadratic cross-section. The light guides (Fig. 8) and 42 (Fig. 9) may have a circular or triangular cross-section. The use of one or the other cross section of the light conduit requires a change in the parameters of the unit 10 to optimally match the spatial spectrum (FIGS. 1,4,5) to the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal of the transmission light operator 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.The light guide 40 (FIG. 6) has a complex outer shape with curvature at different angles. In the curves of the light guide 40, mirrors 43,44 are built in to maintain small reflection angles of the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal on the walls of the light guide 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.The effect of interfering light rays, which are reflected on the inner walls of the light guide at greater angles than a given divergent angle, is eliminated by performing periodically arranged optically black sections on the inner surface of the light guide 40 whose cross section is not less than the cross section of the light guide 40 and whose length corresponds to the cross section of the light guide 40 divided by the sine of the divergent beam angle.
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.The controllable unit 13 for introducing the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal into the light conduit 40 and the controllable unit 13 for extracting said signals from the light conduit 40 are embodied as a semipermeable mirror which guides the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal in one or both directions. In order to minimize interference between the subscriber devices, the cross-sectional area of the mirror is much smaller than the cross-sectional area of the light guide 40. As a result of the signals supplied from the selector 36 which is electrically connected to the generally known mechanism 46 operating positions such that during the breaks of the subscriber apparatus 1 (FIG. 5) or 32, no signal losses are propagated which propagate in the light guide 40 or into its operating position during operation corresponding to his user unit 1 or 32nd
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.In a second embodiment, each of the controllable units 12 (FIG. 10) and 13 for introducing or discharging the two-dimensional and two-dimensional reference signals into or out of the light line 40 is embodied as an optical reflector plate 47 which is controlled by selector signals 36, electrically coupled to the image plate 47 such that during operation of the corresponding subscriber 1 (FIG. 5) or 32, the reflective plate 47 reflects a two-dimensional reference signal or two-dimensional signal to the commutator 14 input for temporally releasing both signals in the receiver 5 of the same subscriber. In FIG. 10, this position of the reflector plate 47 is indicated by dashed arrows.
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.In the light guide 40 (FIG. 6), there are between the insertion units 12 and the regulated discharge unit 13 for two-dimensional and two-dimensional; a specific reference signal in or from the light guide 40 incorporates wafers 48 and 49 in which the phase coefficient of transmittance or reflection changes randomly in the aperture of the wafers and which are intended to attenuate the effect of regular light inhomogeneities; the two-dimensional information transmitted from each part of the aperture portion The light guide 40 is selected according to the particular light guide.
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. IThe plates 48, 49 can either pass the luminous flux, in which case both the plates 48, 49 are made as optically transmissive or reflect, wherein the plates 48, 49 are designed as a mirror. AND
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.If the reflector plate 49 has to be installed in a rectilinear section of the light guide 40, an elbow 50 for mounting the reflector plate 49 is assumed in this section. The luminous flux to this elbow 50 is rectified from the light guide 40 by the mirror system 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.To reduce the influence of environmental factors on transmission quality, which may also lead to thermal and mechanical deformation, the light guide 40 (FIG. 11) is constructed from hermetically sealed, adjacent, coaxial and inert gas 54 filled sections of tube 57 with optically transparent The inert gas 54 may be, for example, 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.For transmitting images of a three-dimensional object by means of a two-dimensional hologram through a communication transmission line 4 (FIG. 1), 34 (FIG. 5), and light line 40 (FIG. 6), the two-dimensional signal processing unit 15 and the two-dimensional reference signal of FIG. a unit 55 (FIG. 12) for recording a two-dimensional hologram of a three-dimensional object in relation to a reference signal generated by the light source 22. In addition, synchronization signals from the synchronization signal generator 39 and the modulated coherence luminous flux from the unit 20. To record the hologram of the two-dimensional signal, the reconstruction of the transmitted image is performed in the unit 21 to which the signal from the additional unit 55 for recording the hologram of the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal is supplied.
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.For the same purpose, the signal processing unit 15 of FIG. 3 comprises an additional unit 56 (FIG. 13) for recording two-dimensional holograms of a three-dimensional object in relation to a supplemental reference signal that is supplied from the light source 27. also, the synchronization signals from the synchronization signal generator 39 and the modulated coherence luminous flux from the Fourier transform modulated luminous flux unit 28 are inputted to the two-dimensional holograms of the three-dimensional object. Reconstruction of the transmitted image is performed in the transmitted two-dimensional information reconstruction unit 29, to which a signal from the additional unit 56 is supplied.
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.To transmit two-dimensional color images, the apparatus of Fig. 4 is equipped with two additional coherence light sources 57, 58 (Fig. 14) whose luminous fluxes transmitted on other color subcarriers are supplied to commutators 59 and 60. Two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal, formed on three subcarriers, proceeds to the unit 61 for merging into one optical channel, then proceeding to the unit 7 for spatially splitting the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal into two-dimensional reference signal and two-dimensional signals light source beams.
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.The two-dimensional signal and two-dimensional reference signal processing unit 15 comprises in this case additional units 62, 63 for splitting the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal into three channels, each of which is designed for one color subcarrier frequency. In conjunction with this arrangement, the two-dimensional signal processing unit 15 includes a complementary unit 64, 65 for spatially combining the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal of the non-coherence amplifier 66, 67 (FIG. 14) to amplify the obtained interference image. for recording holograms of two-dimensional signals in relation to two-dimensional reference signals, additional light sources 70, 71 for producing coherence light at other color subcarriers that correspond to subcarriers of coherence light sources 57 and 58, and a unit 72 for merging images transmitted and reconstructed on three color subcarriers.
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.A variant of FIG. 4 of the apparatus for carrying out the method according to the invention will be described below, for which a communication line of the transmission line according to FIG. 6 is used as the light line 40. An optical scheme of this apparatus is shown in FIG. 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 laserIn this scheme, the coherent light source 2 represents a pulsed laser controlled by synchronization signals with a telescopic jig that forms a light beam with a desired cross-section. This source can be designed as a laser
208918 s nepřerušovaným provozem, například jako heliumneonový laser.208918 with continuous operation, for example, as a heliumneon 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.The commutator 6, which causes time modulation of laser radiation to form two-dimensional reference and two-dimensional signal transmissions in accordance with synchronization signals, is a Kerr cell, but can also be implemented as an electro-optical modulator based on the Pockels effect and built on crystals KDP, ADP or other electro-optical materials that are sufficiently fast acting.
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.The unit 7 for spatially splitting the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal into physically different channels is provided as a single input and two output electro-optic reflective plate in which it is used to deflect a beam of light beams of known electro-optical crystals. The reflective plate can also be built on the basis of an ultrasonic cell, but its rapid action is reduced.
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.The modulator 9, which modulates a two-dimensional signal from the pulse signal, is designed as a unit for transillumination of cine films or slides, but may also be an electro-optical modulator matrix, electrically controlled transparent image, multi-channel ultrasonic light modulator or modulator based on the known "eidophor" with an oil film or a metallised plastic film whose deformation modulates the luminous flux.
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.The unit 10 for optimally adapting the spatial spectrum of the two-dimensional signal to the two-dimensional operator of the communication function of the communication line is implemented as a mirror or prism system, for example when the communication line is in the shape of a rectangular tube that quadruples the transmitted image to symmetrical, that is, an even spectrum. In the case of a circular light tube, said unit 10 may consist of conical mirror surfaces or lenses with a conical profile.
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.The unit 10 is a plate of transparent material with variable optical and physical thickness in the cross-section that varies in both coordinate directions according to the Law of Apparent Randomness, with the smallest thickness change step equal to the dimension of the transmitted image resolution cross-section through the encoder 30 or greater than this element.
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.In the two-dimensional reference signal channel, the two-dimensional reference signal forming unit 8 is made similar to the two-dimensional signal channel unit 10, and can also be performed as a transparent image with a given amplitude and phase transmittance coefficient distribution, for example as a spherical lens with an aperture in the course of the coherent luminous flux beams to form a two-dimensional reference signal with a spherical phase front.
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.The spatial merging unit of the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal is a mirror system that conducts the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal into one optical channel. Prisms can be used instead of mirrors.
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.As a controllable unit 12 for introducing the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal into the transmission line, which in this case is the light line 40, a mechanically controlled, rotatable semipermeable mirror is used as described above. not shown in the drawing, the light pulses are directed to a controllable unit 13 for outputting the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal of the receiver along the light guide axis 40. In the idle state the mirror surface is oriented parallel to the axis of the light guide 40. The communication line may also be implemented as an optical reflective plate.
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.The communication transmission line is a multividual tube-shaped light guide 40 with ground walls. Free space or correction lens light lines or correction mirror light lines may also be used as communication transmission lines.
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 kodéruFor splitting the signals according to the randomness law, there is a plate 48 of transparent material of thickness in the light guide 40 which varies in the cross-section of the plate 48 according to the apparent randomness law similar to the encoder described.
30.30.
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.The controllable unit 13 for outputting the two-dimensional signal from the communication transmission line does not show substantially any difference from the controllable unit 12 for inserting the two-dimensional signal α, the two-dimensional reference signal into the communication line and can be composed of said elements, i.e. electromagnetically controlled semipermeable mirrors or optical reflectors. platiček.
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.The commutator 14, which causes the transmission of the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal intended for the respective subscriber, is identical in design to the commutator 6 of the transmitter 3, but may vary somewhat so that the received signal exhibits substantially less power and it is possible to reduce the requirements for structural elements, electro-optical crystals.
V příslušném optickém schématu je jednotka 15 pro zpracovávání dvojrozměrného signálu a dvojrozměrného referenčního signálu provedena podle obr. 2.In the respective optical scheme, the two-dimensional signal processing unit 15 and the two-dimensional reference signal processing unit 15 are implemented according to FIG. 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.The spatial distribution unit 16 of the signals into the two-dimensional signal channel and into the two-dimensional reference signal channel is a controlled reflective plate and may be performed in accordance with the described spatial distribution unit 7.
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.The decoder 31 differs from the encoder 30 only in that the law of changing the optical thickness of the cross-section is complexly associated with the law of changing the optical thickness of the encoder 30, i.e. the thickness increase in the encoder 30 corresponds to the reduction of the optical thickness in the decoder 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.The delay unit 17 for combining the two-dimensional and two-dimensional reference signals is a group of mirrors 73 that reflect the beam of light t several times from input to output at a distance of optical path length corresponding to the desired signal delay. The delay line also includes spherical lenses 74 for correcting the phase front, the focal length of which is adapted to the length of the optical path of the signal in the delay unit 17 so that the light distribution in the cross-section of the input and output of the delay unit is identical. Instead of mirrors, a prism unit 17 with internal total reflection can be used.
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.The spatial merging unit of the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal is similar to that of the spatial merging unit of the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal, namely a mirror or prism system. In contrast to the unit 11, the adjustment of the optical elements in the unit 18 is effected by applying the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal to the output cross-section of the unit from different directions as required when recording holograms with a reference wave.
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.The non-burst luminous flux amplifier 19 is designed as an electron-optical transducer whose photocathode is located in the output plane of the spatial merging unit of the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal.
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.The two-dimensional hologram recording unit 20 is a known unit having a photoelectric resistance layer influenced by light radiation and an adjacent Seignettodielectric, in which the light scattering coefficient that strikes its surface varies according to the distribution of the electrical voltage. The two-dimensional signal hologram recording unit 20 may also be based on known photochromatic materials in which the absorption spectrum changes by irradiation, or on the basis of elastomeric materials in which electric field or deformation occurs. of crystals.
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.The additional coherence light source 22 is a pulsed laser with a telescopic device for forming the desired cross-section of the light beam, but it can be designed in the same way as the light source 2 as a continuous operation laser.
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.The unit for reconstructing the transmission of the two-dimensional information 3 of the holograms is intended for photographic registration and is designed as a camera or a film camera, but may also be a screen with an optical system for visual observation.
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.In the variant of FIG. 16, the encoder 30 and the decoder 31 are configured as metal or metallized mirror plates on which the luminous flux is directed through the auxiliary mirrors 75 and 76. The relief of the surface of the light reflecting plate is shaped according to the law of apparent randomness and the width of the spatial signal spectrum after passing the encoder 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.In a second embodiment (FIG. 17), the two-dimensional signal processing unit 15 and the two-dimensional reference signal unit 23 comprise a spatial Fourier transform of the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal as an objective, a spatial distribution unit of said signals. Reflective Control Plate, Inverse Fourier Hologram Recording Unit 25, and Fourier Hologram Recording Unit 26 similar to those described above for hologram recording, except that one of these units sets the recording mode to perform inverse recording and that it comprises an additional coherence light source 27 similar to that described above, a unit 28 for the Fourier retransformation of the modulated luminous flux 23 for the spatial transformation of both said signals. as well as a series of mirrors 77 or prisms which provide the desired beam removal between the units. The modulated luminous flux Fourier retransformer unit 29 is shown. Fig. 17 is similar to the described unit 21 for reconstructing the transmission of two-dimensional information from the hologram.
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.The clear optical scheme for the transmission of spatial and color images is a repetition of the scheme described except for the obvious additions in accordance with FIGS. 12, 13 and 14.
Všechny výše uvedené optické prvky jsou obecně známy a byly popsány v odborné literatuře.All of the above optical elements are generally known and have been described in the literature.
Zařízení pro přenos dvojrozměrné informace na optických frekvencích podle vynálezu pracuje takto.The two-dimensional information transmission apparatus at the optical frequencies of the invention operates as follows.
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 následujícíchThe coherence luminous flux proceeds from the coherence light source (Fig. 1) to the commutator 6 of the transmitter 3, in which two two-dimensional pulse signals are formed in each working cycle at a given clock frequency corresponding to the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal. The formation of these pulse signals is accomplished by amplitude modulation of the light produced by the source 2, wherein the duration of each pulse signal is usually equal to or greater than the interval of the signal dispersion when the signal passes through the respective communication line 4. than the characteristic instability time of the communication link parameters - see the numerical example below. The transmission of the light of the two-dimensional reference signal may comprise several successive times
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.208918 pulses. The light signals produced, which represent amplitude-modulated two-dimensional light pulses, i.e. light pulses and given a fixed amplitude and phase distribution in the luminous flux cross-section, proceed in spreading light to the spatial distribution unit of the two signals. consent to the control synchronization signals common to the respective transmitter 3 into two in the space of physically different channels, the two-dimensional reference signal channel and the two-dimensional signal channel. In said unit 7 it is also possible to simultaneously form said cross sections of light signals.
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.The two-dimensional light pulse signal propagating in the two-dimensional reference signal channel is modulated in amplitude and phase in the two-dimensional reference signal forming unit 8 to produce the desired two-dimensional, for example spherical phase distribution, in the luminous flux cross-section. If the two-dimensional reference signal consists of a series of pulses, a different amplitude-phase distribution can be set for each pulse.
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.The two-dimensional light pulse signal propagating in the two-dimensional signal channel proceeds sequentially by the modulator 9, in which the amplitude and phase are modulated in the luminous flux cross-section by the running two-dimensional signal, and then by the unit 10 for optimizing the spatial spectrum of the two-dimensional signal. In the transmission function operator of the communication line 4, in which the additional set spatial amplitude-phase modulation of the two-dimensional pulse signal occurs, for example, the conversion of the two-dimensional signal into a kind of signal with a symmetrical spatial spectrum.
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.After passing through the two-dimensional reference signal and two-dimensional signal channels, the two-dimensional light pulses proceed to the individual inputs of the spatial merging unit of the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal in which they are fed to a single optical channel.
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.From the output of the spatial merging unit of the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal, the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal are fed to a controllable unit 12 for introducing the two-dimensional and two-dimensional reference signals into the communication transmission line 4. transferring the controlled elements of the unit 12 to an operating position and adjusting the operating state in which the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal applied to the input of said controllable unit 12 are directed along the axis of the communication transmission line 4 to the subscriber receiver 5. After the transmission, i.e., after these signals have been passed through the controllable unit 12, the elements of the unit are brought into a rest state, in which minimal disturbances of signal propagation in the communication transmission line 4 occur.
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.Therefore, each cycle of information transmission includes duration. propagation of light in the emitter 3, and typically substantially greater time to set the control elements of said control unit 12 into an operating position and to bring them to a rest operating state.
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.The two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal introduced into the communication line 4 are propagated therein towards the subscriber apparatus and are subject to the type of communication line and quality. its execution by characteristic transformations such as attenuation, spatial modulation distortion, spatial spectrum distortion and temporal dispersion.
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.For receiving the signals, the timing of the controlled elements of the control unit 13 for timing the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal to the operating position is performed in the receiver 5 by synchronization signals so as to allow a portion of the luminous flux to be diverted from the communication transmission line. 4 to the receiver 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.The pulses from the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal removed from the communication transmission line 4 by the controllable signaling unit 13 proceed to a commutator 14 which sorts the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal of the transmitter 3 for the receiver 5 of the subscriber. The divided two-dimensional light signals are fed to a signal processing unit 15, in which the distortion caused by the communication transmission line is compensated by co-processing the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal.
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.In the signal processing unit 15 (FIG. 2), in the spatial signal splitting unit 16, the received two-dimensional reference and two-dimensional signals are divided into spatially separated channels, whereupon one of these signals in turn is input to the delay unit 17 for input. time combining the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal, wherein when passing through one of said signals, a phase correction of the wave front is required, which is required relative to the additional light signal path in said delay unit 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.A time-sedated two-dimensional reference signal and a two-dimensional signal advancing to the inputs of the spatial merging unit 18 of said two signals in which both light beams corresponding to the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal are seduced in the spatial region to at the output of said unit 18, formed an interference image, i.e., a hologram of the received two-dimensional signal relative to the received two-dimensional reference signal. This reference image (amplitude distribution), which is obtained at the input of the non-coherence luminous flux amplifier 19 fed to the input of said unit. 18, after amplification is recorded in the hologram recording unit of the two-dimensional signal. The hologram recorded in said unit 20 is illuminated at the times required to reproduce the received information by the coherence supplementary light source 22, and the reconstructed image from the hologram is registered in the reconstructing unit 21 for transmitting two-dimensional information from the hologram. The units 22, 20, 19, 16 are controlled according to the synchronization signals that are supplied to them.
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.In the two-dimensional and two-dimensional reference signal processing unit 15 shown in FIG. 3.17, the received two-dimensional and two-dimensional reference signals received from the other pulse signals are forwarded to the spatial Fourier transform unit 23 of said signals in which the signals are transformed. The two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal after the Fourier transform are fed from the output of said unit 23 to the unit 24, which, in accordance with the incoming control signals, i.e. synchronization signals, divides the pulsed Fourier transformed signals, namely the two dimensional signal and the two dimensional useful signal into two physically different spatial channels.
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.The spectra of the split two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal are recorded in inverse Fourier hologram recording units 25 and Fourier hologram recording units on separate operational information carriers, the two-dimensional reference signal recording being inverted to allow dividing the spectrum of the two-dimensional signal of the reference signal. Recording is performed at the times at which the two-dimensional reference and two-dimensional signals arrive, using a portion of the coherent luminous flux from the supplementary source 27 to record.
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.The recorded Fourier holograms of the two-dimensional reference and two-dimensional signals received in a given duty cycle and hence in a time interval are illuminated by the coherent luminous flux from the supplementary light source 27, and the resulting luminous flux is applied to the unit 28. for Fourier luminous flux retransformation and then forward to the unit 29 for reconstructing the transmitted two - dimensional information from. Fourier hologram. The selection of information from the recorded Fourier holograms may be performed at intervals of time from the end of the fixation of the hologram to the start of the preparation of said two-dimensional signal receiving units 25 and 26 following subsequent duty cycles.
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.The apparatus according to the invention and shown in FIGS. 4,15,16, which comprises an encoder 30 and a decoder 31 to conceal the transmission, exhibits the following differences in its operating mode. In transmission, the luminous flux resulting from the modulation of the pulsed signal by a two-dimensional signal is passed through the encoder 30 and the aforementioned units according to their working order. On reception, when the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal are divided into physically different spatial channels, the selected two-dimensional signal is additionally passed through the decoder 31, and then passes this signal through the above-calculated devices according to their operating sequence described.
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.In the case of multiple communication links between two or more subscribers according to FIG. 5, the operation of the transmitter 3 and the receiver 5 does not differ from the described operating method. The subscriber apparatus, which in this case comprises a synchronization signal exiting unit 37 and a selector 36, is controlled in accordance with the code transmissions of the pulse pulses from the time synchronization unit 33. The operation is carried out in the following order. The synchronization signals generated in the unit 33 modulate the light carrier in this unit and proceed continuously through the unit 35 for introducing the synchronization signals into the communication transmission line 34. The unit 37 for extracting synchronization signals from the communication transmission line 34 removes continuously from the communication transmission line 34 a portion of the energy of the synchronization signals transmitted by the transmission line at a certain frequency. The selector 36 decodes the signals supplied from said unit 35 and forms the control signals required for operation, namely, to turn on and off all the electrically controlled units of the transmitter 3 and the receiver 5 of the subscriber 32. Select the necessary time channel for communication and to determine the direction and transmissions are performed by setting corresponding code combinations and decoding the selector 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.When the light line 40 (FIG. 6) is used as communication transmission lines, the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal are introduced into the light line 40 parallel to its optical axis. The two-dimensional signal and two-dimensional reference signal unit 12 and the semipermeable mirror operating element thereof are transferred in time, before the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal are applied, by the slider 46 to the operating position. In FIG. 6, the working position of the mirror is indicated by a dashed line when the desired direction of transmission or reception of signals is changed. Similarly, the mirror of the signal delivery unit 13 is adjusted in time, before the signals are delivered to the subscribers, to an operable controllable position.
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 světelnéhoWhen propagating a two-dimensional signal and a two-dimensional reference signal in the direction of the axis of the light line 40, these signals are reflected many times on the reflecting inner walls of the light line 40. If the minimum tripping element in the transmitted signals is satisfied light waves, the waves fall on the walls of the light
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.The 208918 guides 40 vigorously at an angle of several degrees. As is well known, there is very little loss of reflection on the light beams, even though the inner walls of the light guide do not show any special coatings.
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.When light is propagated in a long light guide, multiple reflections can lead to undesirable luminous flux concentrations at one of the walls of the light guide at a particular point in the line, not taking into account the ideal light guide design. Taking into account the probability of this phenomenon, a plate 48 with a seemingly random phase distribution of the transmittance coefficient and a plate 49 with a similar reflection coefficient are incorporated into the light conduit 40. As it passes through these plates 48, 49, the luminous flux extends again over the entire cross section of the light conduit 40. Signals that, for whatever reason, began to propagate at greater angles of incidence than a few degrees, disperse strongly over time and may form an undesirable background. These rays are removed as light passes optically through black sections 45 of light guide 40. In areas where light guide 40 'changes steeply, light is reflected from mirrors 41, 44 and 51, thus ensuring compliance with the condition that the luminous flux is moving along the axis of the light guide 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.In a variant of the light guide 52 (FIG. 11), which consists of individual hermetically sealed sections of the tube 53 with flanges 54, the light guide 52 shows no differences from the described method. The presence of gaps at the contact points of the individual tube sections 53 increases the energy attenuation somewhat.
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.The use of the light guides 40 (FIG. 7), 41 (FIG. 8), 42 (FIG. 9) with different cross-sectional shapes does not cause any changes in the way the light pulse propagates in the light guide and the efficiency of the individual light guide elements described above.
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.When controllable insertion units 12 and controllable units 13 for outputting the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal of the optical reflector plates 47 of FIG. 10 are used, the selectors 36, in a timely manner before the reference signal arrives, wherein the deflection of the luminous flux incident on the input aperture of these plates 47 is at an angle sufficient to introduce or output signals to the light conduit 40 or 3 of the conduit. In the off-mode standstill, a portion of the reflector plate 47 that is within the light guide 40 transmits the luminous flux in the light guide 40 with little loss and phase-face distortion outside the respective subscriber apparatus.
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 jednotkáchWhen transmitting spatial images, the two-dimensional hologram of the transmitted three-dimensional object serves as the transmission object. When reconstructing the display of this object upon reception, the received units are recorded in the recording units
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.The reconstructed hologram (Fig. 12, 13) is illuminated after fixation and is illuminated by the coherent luminous flux of an additional light source 22 or 27 to observe the spatial image.
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.Spatial image reproduction can be performed over a period of time from the time of hologram fixation to the start of preparation of the corresponding recording unit for the new duty cycle.
Má-li se použít sdělovací přenosové linky 4 (obr. 14) pro přenos barevných obrazů, pracuje účastnický přístroj 1 takto.If communication transmission lines 4 (FIG. 14) are to be used for transmitting color images, the subscriber apparatus 1 operates as follows.
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.On each of the three color carriers produced by the light sources 2,57,58, two-dimensional pulse transmissions of the two-dimensional and two-dimensional reference signals are formed in commutators 6, 59, 60, wherein the pairs of pulse signals of each color lie on the pair of pulses of the other color. x 2 = 6 consecutive pulses, which in the unit 61 physically connect to one optical channel. Thereafter, in the unit 7, three two-dimensional signals and three two-dimensional reference signals are divided into physically different channels. In the two-dimensional signal channel, the color pulse signals in the modulator are modulated with two-dimensional signals, each color pulse signal being the same color signal. In the two-dimensional reference signal channel, the two-dimensional reference signal forming unit 8 performs the desired spatial modulation of the three reference signals that run through the unit.
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.In unit 11 for. spatially combining the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal, the formed two-dimensional and two-dimensional reference signals merge into one optical channel. Further routing of said signals through the communication transmission line 4 shows no differences from the described signal passage.
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.The received signals are divided in the spatial distribution unit of the two-dimensional and two-dimensional reference signals into a group of three two-dimensional reference signals and a group of three two-dimensional signals. When one of the signal groups has passed through the delay unit 17 for time merging the two-dimensional signal and the two-dimensional reference signal, the color carriers for the two-dimensional and two-dimensional reference signals are split in the units 62 and 63. The two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal of the same color are spatially merged by units 18, 64, 65. The generated interference image hologram is amplified and recorded in units 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.Additional coherence light sources oscillating on the three color carriers 22, 70, 71 illuminate the recorded holograms, each light source illuminating the hologram of the corresponding color and undistorted two-dimensional signals merged spatially by the unit 72. The generated color image is registered by the reconstructing unit 21 to transmit two dimensional information from the hologram .
Příklad provedení zařízení určeného k realizaci způsobu podle vynálezu s použitím sdělovací přenosové linky, která je provedena jako multividové světelné vedení, je popsán níže.An exemplary embodiment of a device for implementing the method according to the invention using a communication transmission line, which is implemented as a multividual light line, is described below.
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.When the dimensions of the transmitted image are, for example, 24 x 36 mm, it is possible to use a light guide 40 (Fig. 15) in the form of a tube with well reflecting inner walls with a diameter of, e.g.
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.The resolution of the transmitted image is 2.4 x, 10 ~ 3 cm. The divergence of the light beam, as wide as the distinguishing element, results in one part of the beams moving in the light guide 40 'in a straight line and the other part propagating due to the reflection on the walls of the light guide 40, although this guide shows no curvature.
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.If the degree of wall mirroring equals 0.999 microns, which is quite real in the case of inclined incidence of light even without special wall coatings, an equivalent attenuation occurs after about 1000 reflections.
Délku paprskové dráhy 1 až k první reflexi je možno určit ze vzorceThe length of the beam path 1 up to the first reflection can be determined from the formula
1- 2dD 1- 2dD
A (9) ve kterém značí d — rozměr rozlišovacího prvku D — průměr světelného vedení 40 a λ — vlnovou délku světelné nosné.A (9) in which d - the dimension of the distinguishing element denotes D - the diameter of the light guide 40 and λ - the wavelength of the light carrier.
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.Pro, d = 2.4 - 10 ~ 3 cm, D - 30 cm and λ = 0.6. 10 4 cm is equal to a beam path of 124 m. This results in a triple signal attenuation at a distance of about 24 km = 103 l.
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 vzorceThe minimum duration of the transmitted signals depends on the transmission distance, the diameter of the light line 40 and the number of signal reflections in the light line; including reflections that occur due to the curvature of the light guide and the non-ideal design of the inner surfaces of the light guide. The transmitted light impulse takes on flowing shapes during the transmission time, since the rays, which show different numbers of reflections on the walls, run in different lengths of paths. The maximum increase in the path of propagation (Δ L) of a beam reflecting on the walls relative to a rectilinear beam can be obtained from the formula
ATAT
AL= ,7 8d2 (10) ve kterém L značí délku světelného vedení 40.AL =, 7 8d2 ( 10 ) in which L denotes the length of the light guide 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.For L = 24, km, λ = 0.6. 104 cm ad = 2.4. 10 ” 3 cm is the maximum propagation path extension of about 2 m. This path extension determines the minimum duration of the relevant signals, which in the present case is based on 0.33.10” 8 s for a 1 m light passage of about 0, <65.10'8 with. equal if the time interval between two-dimensional and two-dimensional reference signal of 10 _ 8 reaches the cumulative duration of transmission informřace, including two-dimensional and two-dimensional reference signal γ of about - 2.3. If the interval between the two-dimensional reference signal and the two-dimensional signal equals 10 '8 s, the communication line of 24 km length shall be permitted from a material whose temperature coefficient is 5. 10 4 4 , temperature change rate over 1 degree / s, with a phase ramp of 36 °. This value exceeds real ambient temperature changes.
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.With an estimated resolution of 2.4 - 10 " 3 cm, which corresponds to an image sharpness of 1000 lines at an image format of 24 X 36 mm 2, the transmission line transmission capacity is about 4.10 7 images per second. This makes it possible to transmit about 16,105 black and white TV programs and about 5,105 color TV programs with an image sharpness for each color of 1000 lines at 25 Hz single light transmission.
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.If he takes. With respect to the transmitted spectrum of frequencies Δ f - 2 / τ 10 8 Hz, it is possible to use in addition to time multiplex and frequency multiplex method for splitting transmission channels. In this case, the transmission line transmitting capability for the visible range of electromagnetic radiation reaches a value of 2 bit / sec or more.
Claims (18)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU2032052 | 1974-06-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS208918B1 true CS208918B1 (en) | 1981-10-30 |
Family
ID=20587117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS250475A CS208918B1 (en) | 1974-06-21 | 1975-04-11 | Transfer method of two-dimensional information and apparatus for execution of this method |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5197903A (en) |
CA (1) | CA1021179A (en) |
CH (1) | CH604430A5 (en) |
CS (1) | CS208918B1 (en) |
DD (1) | DD119685A1 (en) |
DE (1) | DE2506019C3 (en) |
FR (1) | FR2275951A1 (en) |
HU (1) | HU171707B (en) |
IT (1) | IT1034081B (en) |
NL (1) | NL169537C (en) |
RO (1) | RO82136A (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6018029A (en) * | 1983-07-11 | 1985-01-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Direct transmission system of picture |
JPS6018030A (en) * | 1983-07-11 | 1985-01-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Direct transmission system of picture |
JPH05134592A (en) * | 1991-11-15 | 1993-05-28 | Hamamatsu Photonics Kk | Strain corrector |
-
1974
- 1974-10-10 FR FR7434125A patent/FR2275951A1/en active Granted
- 1974-12-24 NL NL7416817A patent/NL169537C/en not_active IP Right Cessation
- 1974-12-31 CA CA217,221A patent/CA1021179A/en not_active Expired
-
1975
- 1975-01-14 HU HU75AA00000797A patent/HU171707B/en unknown
- 1975-01-21 IT IT1948175A patent/IT1034081B/en active
- 1975-02-13 DE DE19752506019 patent/DE2506019C3/en not_active Expired
- 1975-02-15 RO RO7581419A patent/RO82136A/en unknown
- 1975-02-20 JP JP50020417A patent/JPS5197903A/ja active Pending
- 1975-04-11 CS CS250475A patent/CS208918B1/en unknown
- 1975-06-19 DD DD18676175A patent/DD119685A1/xx unknown
- 1975-06-20 CH CH809775A patent/CH604430A5/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5197903A (en) | 1976-08-28 |
DE2506019A1 (en) | 1976-01-08 |
CA1021179A (en) | 1977-11-22 |
FR2275951A1 (en) | 1976-01-16 |
HU171707B (en) | 1978-03-28 |
NL7416817A (en) | 1975-12-23 |
NL169537C (en) | 1982-07-16 |
DD119685A1 (en) | 1976-05-05 |
AU7728175A (en) | 1976-07-15 |
CH604430A5 (en) | 1978-09-15 |
DE2506019C3 (en) | 1981-07-30 |
FR2275951B1 (en) | 1976-10-22 |
IT1034081B (en) | 1979-09-10 |
NL169537B (en) | 1982-02-16 |
RO82136A (en) | 1983-08-03 |
RO82136B (en) | 1983-07-30 |
DE2506019B2 (en) | 1980-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5289299A (en) | Holographic code division multiple access | |
EP0033237A1 (en) | Information gathering system multiplexing apparatus | |
AR004797A1 (en) | METHOD FOR SYNCHRONIZING THE COMPONENTS OF A TELECOMMUNICATION SYSTEM | |
JP2816691B2 (en) | Optical switch assembly | |
US5513022A (en) | Method and apparatus for direct transmission of an optical image | |
EP1014607B1 (en) | Method for reducing intensity distortions caused by cross-phase modulation in an optical WDM transmission system | |
GB1224332A (en) | Improvements in or relating to optical multiplex transmission systems | |
US4142773A (en) | Method for transmitting two-dimensional information and system for effecting same | |
CS208918B1 (en) | Transfer method of two-dimensional information and apparatus for execution of this method | |
US4146783A (en) | Multiplexed optical communication system | |
US3449577A (en) | Controlled transmission of waves through inhomogeneous media | |
JP3199143B2 (en) | Optical time division multiplexer | |
US1901502A (en) | Light modulator and method of constructing the same | |
GB2294373B (en) | Supervisory method,loopback circuit,and transmitting and receiving circuit for an optical repeater system | |
US4035070A (en) | Apparatus and method for optical generation of a structured charge-discharge pattern on a photoreceptor | |
US5828474A (en) | Optical apparatus for transmitting data of an electrical signal | |
WO2019117320A1 (en) | Three-dimensional display system and method using integrated image and holography | |
US3614190A (en) | Undistorted image demagnification by holographic information sampling | |
US3501216A (en) | Controlled transmission of waves through inhomogeneous media | |
US20030133174A1 (en) | All-optical holographic code division multiple access switch | |
JPS63148725A (en) | Method and device for image transmission | |
AU6007696A (en) | Laser transmitting or receiving devices and method, for opti cally transmitting information | |
Mahoney et al. | A femtosecond pulse-shaping apparatus containing microlens arrays for use with pixellated spatial light modulators | |
GB1493709A (en) | Method for transmitting two-dimensional information and apparatus for effecting same | |
US3461223A (en) | Image translation system employing optical fibers |