DE3229308A1

DE3229308A1 - High-frequency spectrum analyzer with time resolution

Info

Publication number: DE3229308A1
Application number: DE19823229308
Authority: DE
Inventors: Peter Prof.Dr. Russer; Karl-Heinz Dr.-Ing. 8000 München Türkner
Original assignee: TUERKNER KARL HEINZ DR ING
Current assignee: TUERKNER KARL HEINZ DR ING
Priority date: 1982-08-05
Filing date: 1982-08-05
Publication date: 1983-04-21

Abstract

The invention relates to a method and arrangements for carrying out this method in which a light beam is deflected, by means of a Bragg cell, by a high-frequency signal to be analyzed, and is additionally time-proportionally deflected in a second deflection arrangement. If, for example, the two deflection directions are perpendicular to one another, a frequency- and time-related determination of the high-frequency signal can be effected on a two-dimensional detector screen.

Description

Zeitauflösender Hochfrequenz spektralanalysatorTime resolving high frequency spectral analyzer

Die Verwendung von Braggzellen zum Bau von Hochfrequenzspektralanalysatoren ist aus der Literatur bekannt (siehe zum Beispiel die Druckschriften: IEEE Transactions on Sonics and Ultrasonics, Vol.The use of Bragg cells to build high frequency spectrum analyzers is known from the literature (see, for example, the publications: IEEE Transactions on Sonics and Ultrasonics, Vol.

SU-23, No. 1, January 1976; M.L. Noble: Optical Processing of Gigahertz Bandwidth Signals, SPIE Vol. 118, Optical Signal and Image Processing (IOCC 1977)/161; L.N. Flores, D.L. Hecht: Acousto-Optic Signal Processors, SPIE Vol. 118, Optical Signal and Image Processing (IOCC 1977)/182; Steven Peliotis: Acousto-Optics Light the Path to Broadband ESM Receiver Design, Special Report, Microwaves, Sept. 1977, 54-58.).SU-23, No. January 1, 1976; M.L. Noble: Optical Processing of Gigahertz Bandwidth Signals, SPIE Vol. 118, Optical Signal and Image Processing (IOCC 1977) / 161; L.N. Flores, D.L. Hecht: Acousto-Optic Signal Processors, SPIE Vol. 118, Optical Signal and Image Processing (IOCC 1977) / 182; Steven Peliotis: Acousto-Optics Light the Path to Broadband ESM Receiver Design, Special Report, Microwaves, Sept. 1977, 54-58.).

Bei den vorbekannten Anordnungen wird das zu analysierende Hochfrequenzsignal dem elektroakustischen Wandler einer Braggzelle zugeführt. Braggzellen werden ausführlich in dem Buch "Acousto-Optics" von J. Sapriel CVerlag John Wiley & Sons, 1979) behandelt. In der Braggzelle werden auf diese Weise Ultraschallwellen angeregt. Ein Lichtstrahl, welcher durch die Braggzelle geht und gegen die Phasenfronten der Ultraschallwelle etwa um den Braggwinkel OB geneigt ist, wird um den zweifachen Braggwinkel 2 #B abgelenkt. Der Braggwinkel OB ist durch gegeben. Dabei ist SO die Wellenlänge des Lichtstrahls im freien Raum, f1 die Frequenz des Hochfrequenzsignals, v die Schallgeschwindigkeit innerhalb der Braggzelle und n die optische Brechzahl der Braggzelle.In the previously known arrangements, the high-frequency signal to be analyzed is fed to the electroacoustic transducer of a Bragg cell. Bragg cells are discussed in detail in the book "Acousto-Optics" by J. Sapriel CVerlag John Wiley & Sons, 1979). In this way, ultrasonic waves are excited in the Bragg cell. A light beam which passes through the Bragg cell and is inclined towards the phase fronts of the ultrasonic wave by approximately the Bragg angle OB is deflected by twice the Bragg angle 2 #B. The Bragg angle OB is through given. SO is the wavelength of the light beam in free space, f1 the frequency of the high-frequency signal, v the speed of sound within the Bragg cell and n the optical refractive index of the Bragg cell.

Als Lichtquelle wird ein Laser geringer relativer optischer Bandbreite verwendet, so daß für definiertes #0 der Braggwinkel nur von f1 abhängt. Für kleine Braggwinkel gilt in guter Näherung Die Amplitude des abgelenkten Lichtstrahls ist (bei nicht zu großer Intensität des Hochfrequenzsignals) der Amplitude des Hochfrequenzsignals proportional. Besteht das Hochfrequenzsignal aus einem Frequenzgemisch, so erfolgt die Ablenkung des Lichtstrahls in einen bestimmten Winkelbereich hinein, und zwar in der Weise, daß die Intensitätsverteilung des abgelenkten Lichtes über den Ablenkwinkel der Intensitätsverteilung des Hochfrequenzspektrums entspricht. Fig. 1 zeigt die vorbekannte Anordnung eines nach diesem Prinzip arbeitenden Hochfrequenzspektrometers. Eine schmalbandige Lichtquelle 1, bei welcher es sich vorzugsweise um einen Laser handelt, sendet einen Lichtstrahl 2 aus, welcher vorzugsweise unter einem der Hochfrequenzbandmitte entsprechenden Braggwinkel gegenüber der Flächennormale der Braggzelle 3 auf die Braggzelle 3 trifft, welche über ein über einen elektrischen Eingang 4 zugeführtes Hochfrequenzsignal, welches in dem elektro-akustischen Wandler 5 in ein Ultraschallsignal umgewandelt wird, mit einer Ultraschallwelle angeregt wird, so daß ein Teil des Lichtstrahls an der Ultraschallwelle reflektiert und dabei um den zweifachen Braggwinkel 2 OB abgelenkt wird und daraufhin dieser abgelenkte Teil 6 des Lichtstrahls einer opto-elektronischen Abtastanordnung 7 zugeführt wird, welche in bekannter Weise ein elektrisches Signal, welches die Information über die Intensitätsverteilung des abgelenkten Lichtstrahls über den Ablenkwinkel enthält, gewinnt und dieses elektrische Signal einer elektrischen Auswerteanordnung 8 zugeführt wird, welche das Spektrum des Hochfrequenzsignals direkt anzeigt und / oder das Signal in bekannter Weise aufbereitet, so daß eine weitere Signalverarbeitung erfolgen kann.A laser with a low relative optical bandwidth is used as the light source, so that for a defined # 0 the Bragg angle only depends on f1. A good approximation applies to small Bragg angles The amplitude of the deflected light beam is proportional to the amplitude of the high frequency signal (if the intensity of the high frequency signal is not too great). If the high-frequency signal consists of a frequency mixture, the light beam is deflected into a certain angular range in such a way that the intensity distribution of the deflected light over the deflection angle corresponds to the intensity distribution of the high-frequency spectrum. Fig. 1 shows the previously known arrangement of a high-frequency spectrometer operating according to this principle. A narrow-band light source 1, which is preferably a laser, emits a light beam 2, which preferably hits the Bragg cell 3 at a Bragg angle corresponding to the high frequency band center relative to the surface normal of the Bragg cell 3, which is supplied via an electrical input 4 High-frequency signal, which is converted into an ultrasonic signal in the electro-acoustic converter 5, is excited with an ultrasonic wave, so that part of the light beam is reflected on the ultrasonic wave and thereby deflected by twice the Bragg angle 2 OB and then this deflected part 6 of the light beam an opto-electronic scanning arrangement 7 is fed, which in a known manner an electrical signal, which contains the information about the intensity distribution of the deflected light beam over the deflection angle, wins and this electrical signal is fed to an electrical evaluation arrangement 8, which directly displays the spectrum of the high-frequency signal and / or processes the signal in a known manner so that further signal processing can take place.

Vorbekannte Anordnungen haben den Nachteil, daß bei serieller Auslesung der Information aus der opto-elektronischen Abtastanordnung 7 entweder Information über die zeitliche Änderung des Spektrums verlorengeht, oder für die Auslegung der Information eine der Bandbreite des Hochfrequenzsignals vergleichbare Signalbandbreite erforderlich ist. Parallele Auslesung ist wegen der großen Anzahl der auszulesenden Kanäle ebenfalls aufwendig. In beiden Fällen (serielle oder parallele Auslegung) tritt der Nachteil ein, daß das Produkt aus der Bandbreite der Ausgangskanäle und der Anzahl der Ausgangskanäle nicht kleiner ist als die Bandbreite des Hochfrequenzsignals, sofern maximale Auflösung im Zeit- und Frequenzbereich angestrebt wird.Previously known arrangements have the disadvantage that with serial readout the information from the opto-electronic scanning arrangement 7 is either information on the temporal change of the spectrum is lost, or for the interpretation of the Information a signal bandwidth comparable to the bandwidth of the high-frequency signal is required. Parallel reading is due to the large number of readouts Channels also complex. In both cases (serial or parallel Interpretation) the disadvantage occurs that the product of the bandwidth of the output channels and the number of output channels is not less than the bandwidth of the high-frequency signal, as long as maximum resolution in the time and frequency domain is sought.

Gewünscht ist jedoch eine Anordnung, bei welcher das Produkt aus Bandbreite und Anzahl der Ausgangskanäle weitgehend reduziert wird.What is desired, however, is an arrangement in which the product of the bandwidth and the number of output channels is largely reduced.

Die Aufgabe besteht darin, Zeit und Frequenz hochfrequenter Signale möglichst genau festzustellen. Bei einer Anordnung nach Fig. 1 wird ein Frequenz intervall B = fo -fu (fo... obere Frequenzgrenze, fu...The task is to measure time and frequency of high frequency signals to be determined as precisely as possible. In an arrangement according to FIG. 1, a frequency interval B = fo -fu (fo ... upper frequency limit, fu ...

untere Frequenzgrenze) in eine Anzahl m von Teilintervallen der Bandbreite Af = B/m (3) aufgelöst bzw. aufgeteilt. Diese Auflösung ist durch die Beugung des Lichtes physikalisch begrenzt und hängt von der Aperturbreite der Braggzelle ab. Der opto-elektrische Wandler 7 verfügt entsprechend der möglichen Auflösung entweder über eine Anzahl m unabhängiger Photodioden (Diodenarray) oder die räumliche Auflösung eines kontinuierlichen Abtasters ist entsprechend groß (Aufnahmeröhre). Die optimale zeitliche Auflösung #t eines Signals der Bandbreite Af ist bis auf einen Faktor von der Größe 0,5 bis 1 durch At = 1 (4) #f gegeben. Im Zeitintervall T = n.#t (5) kann ein Signal der Bandbreite Af zeitlich n-fach aufgelöst werden.lower frequency limit) in a number m of sub-intervals of the bandwidth Af = B / m (3) resolved or divided. This resolution is due to the diffraction of the Physically limited light and depends on the aperture width of the Bragg cell. The opto-electrical converter 7 has either according to the possible resolution via a number of m independent photodiodes (diode array) or the spatial resolution of a continuous scanner is correspondingly large (pick-up tube). The optimal one Temporal resolution #t of a signal of bandwidth Af is up to one factor from size 0.5 to 1 given by At = 1 (4) #f. In the time interval T = n. # T (5) a signal of bandwidth Af can be resolved n times in time.

Insgesamt kann im Zeitintervall T eine Anzahl m . n= T . B= T . B (6) von Signalen nach Frequenz und Zeit unterschieden werden.Overall, in the time interval T a number m. n = T. B = T. B. (6) can be distinguished from signals according to frequency and time.

Die Aufgabe, ein Hochfrequenzsignal der Bandbreite B im Zeitintervall T in m Frequenzintervalle der Breite Af und n Zeitintervalle der Dauer At aufzulösen, wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei welchem der Lichtstrahl in bekannter Weise durch eine mit dem Hochfrequenzsignal modulierte Braggzelle abgelenkt wird und darüber hinaus in einer anderen, vorzugsweise zur Ablenkrichtung durch die Braggzelle senkrechten Richtung zeitabhängig abgelenkt wird, so daß die Ablenkung des Lichtstrahls in der einen Richtung frequenzproportional und in der zweiten Richtung zeitabhängig ist. Fig. 2 zeigt eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung, in welcher ein Lichtstrahl 10 durch eine erste Braggzelle 11, welche über einen Verstärker 9 mit dem Hochfrequenzsignal 30 angeregt wird und der von der ersten Braggzelle 11 abgelenkte Lichtstrahl über eine dazu senkrecht angeordnete Ablenkeinrichtung 12 zeitproportional abgelenkt wird und auf einen flächenhaft ausgedehnten Schirm 13 abgebildet wird, so daß die horizontalen Ortskoordinaten des auf dem Bildschirm 13 abgebildeten Lichtstrahls der Frequenz und die vertikalen Ortskoordinaten der Zeit proportional sind.The task of generating a high frequency signal of bandwidth B in the time interval T to be resolved in m frequency intervals of width Af and n time intervals of duration At, is achieved according to the invention by a method in which the light beam in deflected in a known manner by a Bragg cell modulated with the high-frequency signal is and also in a different, preferably to the deflection direction the Bragg cell perpendicular direction is deflected as a function of time, so that the deflection of the light beam in one direction proportional to the frequency and in the second direction is time dependent. Fig. 2 shows a possible embodiment of the invention Arrangement in which a light beam 10 through a first Bragg cell 11, which is excited via an amplifier 9 with the high frequency signal 30 and that of the first Bragg cell 11 deflected light beam via a perpendicular thereto Deflection device 12 is deflected proportionally to time and on an extensive area Screen 13 is mapped so that the horizontal coordinates of the on the screen 13 shown light beam of the frequency and the vertical position coordinates of the Are proportional to time.

Fig. 3 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform der erfindungsgemaßen Anordnung, in welcher der Lichtstrahl 10 zuerst durch eine Ablenkeinrichtung 12 zeitproportional und anschließend durch eine senkrecht dazu angeordnete Braggzelle 11, welche über einen Verstärker 9 von dem Hochfrequenzsignal 30 angeregt wird, abgelenkt und auf einen flächenhaft ausgebildeten Schirm 13 abgebildet wird, so daß die horizontalen Ortskoordinaten des auf dem Bildschirm 13 abgebildeten Lichtstrahls der Frequenz und die vertikalen Ortskoordinaten der Zeit proportional sind.Fig. 3 shows a further possible embodiment of the invention Arrangement in which the light beam 10 is first passed through a deflection device 12 proportional to time and then by a Bragg cell arranged perpendicular to it 11, which is excited by the high-frequency signal 30 via an amplifier 9, is deflected and imaged on a flat screen 13, so that the horizontal position coordinates of the light beam shown on the screen 13 the frequency and the vertical position coordinates are proportional to time.

Des weiteren wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Ablenkeinheit 12 als Braggzelle auszubilden, welche von einem sinusförmigen Signal mit zeitproportionaler Frequenz angesteuert wird, so daß durch die Braggzelle 12 eine zeitproportionale Ablenkung erfolgt. Entsprechend Fig. 4 wird die Braggzelle 12 von einem Ablenkgenerator 15 angesteuert, welcher ein sinusförmiges Signal konstanter Amplitude liefert, dessen Frequenz von der Zeit sägezahnförmig abhängt. Der Schirm 13 nach Fig. 2 bis Fig. 4 ist in n Zeilen und m Spalten unterteilt, so daß jedes der m n Teilfelder einem bestimmten Frequenz intervall und einem bestimmten Zeitintervall entspricht. In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung wird der Schirm so ausgebildet, daß sich in jedem der m n Teilfelder ein Photodetektor befindet, welcher die in einem Zeitintervall T in eines der Teilfelder hineinfallende Lichtintensität mißt (Fig. 5). Die Anordnung von m . n Photodetektoren ist mit einer elektronischen Auswerteeinrichtung 14 (Fig. 2 bis Fig. 4) verbunden, welche die Signale der m n Photodetektoren seriell und/ oder parallel auswertet. Derartige flächenhafte Anordnungen von Photodetektoren mit serieller elektrischer Auswertung sind aus der Literatur bekannt (CCD Analog-VLSI-Technologie der 80er Jahre, Firmendruckschrift Electronic-2000/Fairchild, München; Solid State Image Sensors, Firmendruckschrift EG&G Reticon, Sunnyvale, California). Da die Zeit zur seriellen Auslegung bei verfügbaren rechteckigen Anordnungen von Photodetektoren im allgemeinen groß gegen das Zeitintervall T sein wird, ist es vorteilhaft, nicht die gesamte Anordnung von m . n Photodioden auszulesen, sondern eine Vorauswahl bestimmter Zeilen oder Spalten zu treffen. Dazu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, in jedem Zeitintervall T zunächst zu detektieren, in welche Spalten der Lichtstrahl abgelenkt wurde und nur diese Spalten nach Zeilen aufzulösen bzw. zunächst zu detektieren, in welche Zeilen ein Lichtstrahl im Zeitintervall T abgelenkt wurde und nur diese Zeilen nach Spalten aufzulösen. Fig. 6 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung nach Fig. 2 bzw. Fig. 4, bei welcher ein Lichtstrahl 10 zunächst durch eine mit dem zu analysierenden Hochfrequenzsignal 30 über einen Verstärker 9 angesteuerte Braggzelle 11 und dann durch eine vertikale Ablenkeinheit 12 zeitproportional abgelenkt wird. Es wird sowohl der von beiden Ablenkeinheiten 11 und 12 abgelenkte Lichtstrahl 16 als auch der nur von der Braggzelle 11 abgelenkte Lichtstrahl 17 ausgewertet. Der Lichtstrahl 16 wird auf einen flächenhaften Schirm 13, der Lichtstrahl 17 auf einen linearen Schirm 18 abgebildet, wobei der Schirm 13 m Spalten und n Zeilen enthält und in jedem Flächenelement ein Photodetektor angeordnet ist und der Schirm 18 eine lineare Anordnung von m Photodetektoren enthält. Überschreitet die von einem bestimmten Photodetektor der linearen Photodetektorenanordnung 18 detektierte Lichtintensität im Zeitintervall T einen bestimmten Schwellenwert 20, so wird die zugehörige Spalte der flächenhaften Photodetektorenanordnung 13 ausgelesen und dabei festgestellt, in welchen Zeitintervallen die Lichtsignale bei dem betreffenden Frequenz intervall aufgetreten sind. Fig. 7 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung zur Auswahl der interessierenden Spalten fi nach Fig. 6. In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung nach Fig. 6 wird die oberste Zeile einer flächenhaft ausgedehnten Photodetektorenanordnung zur Messung des frequenzaufgelösten, jedoch nicht zeitaufgelösten Signals verwendet, indem die oberste Detektorenzeile der flächenhaften Anordnung von Photodetektoren die Funktion der linearen Detektorenanordnung 18 nach Fig. 5 und die zweite bis n+1. Zeile die Funktion der Zeilen 1 bis n der flächenhaften Detektorenanordnung 13 übernimmt (Fig. 8). Es ist vorteilhaft, die Photodetektorenanordnungen 13, 18 bzw. 19 als monolitisch integriertes Halbleiterbauelement in Siliziumtechnologie zu realisieren.Furthermore, it is proposed according to the invention, the deflection unit 12 train as a Bragg cell, which is based on a sinusoidal signal with time proportional Frequency is controlled so that by the Bragg cell 12 a time proportional Distraction occurs. According to FIG. 4, the Bragg cell 12 is generated by a deflection generator 15 controlled, which supplies a sinusoidal signal of constant amplitude, its Frequency depends on the time in a sawtooth shape. The screen 13 according to FIG. 2 until Fig. 4 is divided into n rows and m columns, so that each of the m n subfields corresponds to a certain frequency interval and a certain time interval. In an advantageous development of the arrangement according to the invention, the screen is designed so that there is a photodetector in each of the m n subfields, which is the light intensity falling into one of the subfields in a time interval T measures (Fig. 5). The arrangement of m. n photodetectors is with an electronic Evaluation device 14 (Fig. 2 to Fig. 4) connected, which the signals of the m n Evaluates photodetectors in series and / or in parallel. Such planar arrangements of photodetectors with serial electrical evaluation are from the literature known (CCD analog VLSI technology from the 1980s, company publication Electronic-2000 / Fairchild, Munich; Solid State Image Sensors, company publication EG&G Reticon, Sunnyvale, California). Since the time for serial design with available rectangular arrangements of photodetectors will in general be large compared to the time interval T is it is advantageous not to use the entire arrangement of m. n to read photodiodes, but rather to make a preselection of certain rows or columns. To this end, according to the invention proposed to first detect in each time interval T in which columns the light beam was deflected and only these columns to be resolved or first to detect in which lines a light beam is deflected in the time interval T. and only resolve these rows by columns. Fig. 6 shows an inventive Arrangement according to FIG. 2 or FIG. 4, in which a light beam 10 initially passes through one controlled with the high-frequency signal 30 to be analyzed via an amplifier 9 Bragg cell 11 and then deflected in proportion to time by a vertical deflection unit 12 will. It becomes both the light beam deflected by the two deflection units 11 and 12 16 as well as the light beam 17 deflected only by the Bragg cell 11 are evaluated. The light beam 16 is on a flat screen 13, the light beam 17 on a linear screen 18, the screen 13 being m columns and n rows contains and a photodetector is arranged in each surface element and the screen 18 contains a linear array of m photodetectors. Exceeds that of one certain photodetector of the linear Photodetector array 18 detected light intensity in the time interval T a certain threshold value 20, the associated column of the planar photodetector arrangement 13 read out and determined in which time intervals the light signals at occurred at the frequency interval in question. Fig. 7 shows an inventive Arrangement for selecting the columns of interest fi according to FIG. 6. In an advantageous Further development of the arrangement according to the invention according to FIG. 6 is the top line an extensive photodetector arrangement for measuring the frequency-resolved, however not time-resolved signal used by the top detector row the planar arrangement of photodetectors the function of the linear detector arrangement 18 of FIG. 5 and the second to n + 1. Line the function of lines 1 to n of the planar detector arrangement 13 takes over (Fig. 8). It is beneficial to that Photodetector arrangements 13, 18 and 19 as a monolithically integrated semiconductor component to be realized in silicon technology.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung nach Fig. 4 erfolgt die Auslösung eines Analysevorganges nur zu den Zeitpunkten, in denen auch ein Hochfrequenzsignal detektiert wird.In an advantageous development of the arrangement according to the invention According to Fig. 4, the triggering of an analysis process takes place only at the times in which a high frequency signal is also detected.

Fig. 9 zeigt eintreffende Hochfrequenzsignale zu den Zeitpunkten t1 und t2 sowie die Weiterschaltung der y-Ablenkung auf dem Schirm 13 um jeweils eine Zeile zu genau diesen Zeitpunkten t1 und t2. Fig. 10 zeigt hierzu eine erfindungsgemäße Anordnung, bei der das zu analysierende Hochfrequenzsignal 30 bei Uberschreitung eines einstellbaren Schwellenwertes 22 den Treppengenerator 15 triggert und damit eine zeilenweise Weiterschaltung des durch die Braggzelle 11 abgelenkten Lichtstrahls 10 durch die Ablenkanordnung 12 bewirkt. Durch entsprechende Einstellung des Verzögerungsgliedes 25 können die Signallaufzeiten im Verstärker 9, der Braggzelle 11, dem Schwellenwertdetektor 22, dem triggerbaren Treppengenerator 15 sowie der Ablenkanordnung 12 so aneinander angepaßt werden, daß die zeilenweise Fortschaltung durch die Ablenkanordnung 12 wahlweise vor oder nach der Ablenkung des Lichtstrahls. 10 durch die Braggzelle 11 erfolgt.9 shows incoming high-frequency signals at times t1 and t2 as well as the switching of the y-deflection on the screen 13 by one at a time Line at exactly these times t1 and t2. Fig. 10 shows this according to the invention Arrangement in which the high-frequency signal 30 to be analyzed is exceeded an adjustable threshold value 22 triggers the staircase generator 15 and thus a line-by-line forwarding of the light beam deflected by the Bragg cell 11 10 caused by the deflector assembly 12. By setting the delay element accordingly 25 the signal propagation times in the amplifier 9, the Bragg cell 11, the threshold value detector 22, the triggerable staircase generator 15 and the deflection arrangement 12 so against one another be adapted so that the line-by-line advance by the deflection arrangement 12 optionally before or after the deflection of the light beam. 10 through the Bragg cell 11 takes place.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung nach Fig. 10 wird entsprechend Fig. 11 Information über den Zeitpunkt des Weiterschaltens des Lichtstrahls von einer Zeile auf die nächste Zeile sowie über die betreffende Zeilennummer vom Schwellenwertschalter 22 und vom getriggerten Treppengenerator 15 an die Auswerteelektronik 14 weitergegeben.In an advantageous development of the arrangement according to the invention According to FIG. 10, information about the point in time of switching is shown in accordance with FIG of the light beam from one line to the next line and over the relevant line Line number from threshold switch 22 and from the triggered staircase generator 15 passed on to the evaluation electronics 14.

Zur Vermeidung jedes störenden Einflusses von Streulicht auf benachbarte Photodetektoren des Schirms 13 in Fig. 4 wird eine erfindungsgemäße Anordnung nach Fig. 12 vorgeschlagen, bei welcher in den optischen Strahlengang zusätzlich ein Intensitätsmodulator 50 eingefügt ist, welcher von dem zu analysierenden Hochfrequenzsignal 30 über den Schwellenwertschalter 40 in der Weise angesteuert wird, daß der Lichtstrahl 6 nur während jener Zeitintervalle, in welchen das Hochfrequenzsignal einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, durchgelassen wird.To avoid any disruptive influence of stray light on neighboring ones Photodetectors of the screen 13 in Fig. 4 is an arrangement according to the invention Fig. 12 is proposed, in which an additional in the optical beam path Intensity modulator 50 is inserted, which of the high-frequency signal to be analyzed 30 is controlled via the threshold switch 40 in such a way that the light beam 6 only during those time intervals in which the high-frequency signal has a certain Threshold, is allowed through.

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Claims

Claims 1. Method for temporal and spectral analysis of a high-frequency signal using the Bragg diffraction of a light beam at an ultrasonic wave in a solid translucent medium, one of A light beam emanating from a light source initially from one to be analyzed High-frequency signal modulated Bragg cell is deflected, characterized in that that the light beam through a further deflection arrangement in another, to the first Deflection direction, preferably vertical direction, additionally deflected as a function of time will.

2. The method according to claim 1, characterized in that the time-dependent Deflection takes place with a sawtooth time dependence.

3. The method according to claim 1, characterized in that the time-dependent Distraction with a staircase-shaped characteristic takes place.

4. Arrangement for performing the method according to claim 1 and 2 or 3, consisting of a light source, one of the high frequency signal to be analyzed controlled Bragg cell, another time-dependent deflection unit, an optical Imaging system and a screen, wherein the deflected light beam via the optical Imaging system is imaged on the screen that the screen surface of a The light point shown is described in two coordinate directions and the first Coordinate the deflection angle of the first Bragg cell, the second coordinate the deflection angle is proportional to the additional time-dependent deflection unit.

5. Arrangement according to claims 1 to 4, characterized in that the light beam first through a time-dependent deflection unit and then through the Bragg cell is deflected.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the of both deflection devices deflected light beam via an imaging system a planar screen is displayed.

7. Arrangement according to claim 4 or 6, characterized in that the screen is designed as a two-dimensional photodetector field and a number of mxn photodetectors, so that the first coordinate direction in m sub-intervals and the second coordinate direction is quantized and optically in n sub-intervals can be scanned and converted into electrical signals.

8. Arrangement according to claim 7, characterized in that the of The light signals detected by the mxn photodetectors are stored and serially in time can be read out.

9. Arrangement according to claim 7, characterized in that certain Photodetectors can be controlled and their contents can be read out.

10. Arrangement according to claim 7, characterized in that accordingly Fig. 6 in addition to a screen 13, which of the Bragg cell 11 and the Additional deflection arrangement 12 scanned the deflected signal over an area, a linear Photodetector arrangement 18 is arranged, which only shows that of the Bragg cell 11 scans deflected light.

11. The arrangement according to claim 10, characterized in that only those Columns of the planar photodiode array are read out, which frequency intervals belong in which from the linear photodiode array 18 a signal is detected.

12. Arrangement according to claim 1 to 11, characterized in that the second deflection device is also a Bragg cell.

13. The arrangement according to claim 12, characterized in that the in the time-dependent deflection device used Bragg cell with a frequency-modulated, sinusoidal carrier signal is driven.

14. Arrangement according to claims 1 to 13, characterized in that that an intensity modulator 50 is additionally inserted into the optical beam path is which of the high-frequency signal 30 to be analyzed via a threshold switch 40 is controlled in such a way that the light beam 6 only during those time intervals in which the high frequency signal 30 exceeds a certain threshold value, is let through.

15. Arrangement according to claims 1 to 13, characterized in that that the time-dependent deflection arrangement 12 from a triggered staircase generator 15 is activated and immediately after the light beam from the Bragg cell 11 was distracted to be advanced one line.

16. Arrangement according to claims 1 to 13, characterized in that that the triggered staircase generator 15 the relaying of the deflected light beam by one line through the deflection assembly 12 immediately before the light beam from the Bragg cell 11 is deflected, causes.

17. Arrangement according to claim 15 or 16, characterized in that from the threshold value switch 22 and from the triggered staircase generator 15 information about the point in time of the switching of the light beam from one line to the next line and via the relevant line number to the evaluation electronics 14 is passed on.