FR2553528A1

FR2553528A1 - Acoustooptic signal-processing device

Info

Publication number: FR2553528A1
Application number: FR8316547A
Authority: FR
Inventors: Jean-Pierre Huignard; Pierre Leclerc
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1983-10-18
Filing date: 1983-10-18
Publication date: 1985-04-19

Abstract

The invention relates to an acoustooptic signal-processing device which comprises a piezoelectric and elastooptic interaction medium 1, a piezoelectric transducer 3 disposed on this medium 1 which enables an acoustic wave which propogates in this medium 1 to be generated. A photo refractive crystal 12 is combined with this interaction medium 1. A first source S permits the transfer of the acoustooptic grating generated in this medium 1 into the crystal 12. A second source 13 carries out the reading of the grating created in this crystal 12. The signal thus defracted by this crystal 12 is collected by detection means. The invention is particularly applicable to the field of signal processing.

Description

DISPOSITIF ACOUSTO-OPTIQUE DE TRAITEMENT DE SIGNAL. ACOUSTO-OPTICAL SIGNAL PROCESSING DEVICE.

L'invention concerne un dispositif acousto-optique de traitement de signal. The invention relates to an acousto-optical signal processing device.

Dans un analyseur de spectre acousto-optique de l'art connu une onde
acoustique se propage dans un milieu d'intéraction et crée en volume un réseau d'indice se déplaçant à la vitesse Vs du son dans le matériau. Le réseau ainsi généré diffracte dans les condictions de Bragg une onde optique incidente. Un réseau linéaire de détecteurs placés dans ce plan focal d'une lentille située à la sortie de ce milieu permet d'obtenir l'analyse spectrale du signal envoyé sur le transducteur piézoélectrique qui génère l'onde acoustique dans le milieu intéractif.In an acousto-optical spectrum analyzer of known art a wave
acoustics propagates in an interaction medium and creates in volume an index network moving at the speed Vs of sound in the material. The network thus generated diffracts in the Bragg conditions an incident optical wave. A linear network of detectors placed in this focal plane of a lens situated at the exit of this medium makes it possible to obtain the spectral analysis of the signal sent to the piezoelectric transducer which generates the acoustic wave in the interactive medium.

Ainsi la demande de brevet numéro 82 19141 déposée le 16 Novembre 1982 décrit un dispositif comportant une source laser placée au voisinage du centre de courbure d'une calotte sphérique réalisée en un susbtrat piézoélectrique et élasto-optique. Un transducteur piézoélectrique déposé sur ce substrat, permet de générer une onde acoustique de surface qui se propage sur la face extérieure de cette calotte sphérique. Le signal diffracté par le susbtrat est recueilli sur une ligne de détecteurs placé dans un plan proche du centre de courbure de cette calotte. Thus patent application number 82 19141 filed on November 16, 1982 describes a device comprising a laser source placed in the vicinity of the center of curvature of a spherical cap made of a piezoelectric and elasto-optical substrate. A piezoelectric transducer deposited on this substrate makes it possible to generate a surface acoustic wave which propagates on the external face of this spherical cap. The signal diffracted by the substrate is collected on a line of detectors placed in a plane close to the center of curvature of this cap.

Le dispositif de l'invention est un dispositif de stockage et de traitement d'un signal basé sur l'utilisation de cristaux électro-optiques photosensibles associés à des matériaux élasto-optiques. Le dispositif proposé permet de mémoriser l'information et de réaliser des fonctions de corrélation ou d'analyse spectrale de signaux radars ou sonars. The device of the invention is a device for storing and processing a signal based on the use of photosensitive electro-optical crystals associated with elasto-optical materials. The proposed device makes it possible to memorize the information and to perform correlation or spectral analysis functions of radar or sonar signals.

Le dispositif de l'invention assure une mise en mémoire du signal dont on veut faire le traitement par des moyens optiques. L'onde acoustique générée par le transducteur et se propageant dans le cristal élasto-optique est inscrite en impulsion dans le cristal 8.S.O. par variation d'indice photoinduite. Des constantes de temps de stockage de plusieurs heures peuvent être obtenues si la lecture du réseau est effectuée à la longueur d'onde du laser semi-conducteur. Les fonctions de génération du réseau acousto-optique et photoréfractif sont effectuées dans deux cristaux différents ce qui permet l'optimisation des propriétés physiques. The device of the invention provides a storage of the signal which is to be processed by optical means. The acoustic wave generated by the transducer and propagating in the elasto-optical crystal is registered in impulse in the crystal 8.S.O. by variation of photoinduced index. Storage time constants of several hours can be obtained if the array is read at the wavelength of the semiconductor laser. The acousto-optic and photorefractive network generation functions are performed in two different crystals which allows the optimization of physical properties.

L'invention a donc pour objet un dispositif acousto-optique de traitement de signal comportant; une première source lumineuse qui délivre un faisceau lumineux collimaté, un milieu d'intéraction piézoélectrique, un transducteur qui génère une onde acousto-optique dans ce milieu, cette onde acousto-optique créant un réseau d'indice se propageant à la vitesse du son dans ce milieu, ce transducteur étant attaqué par un signal de commande et des moyens de détection destinés à détecter le spectre de ce signal de commande, le faisceaux lumineux étant diffracté par le réseau d'indice pour atteindre les moyens de détection, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un cristal photoréfractif et une deuxième source de lecture de faible puissance dont la longueur d'onde n'est pas située au maximum de sensibilité spectrale de ce cristal photoréfractif, la première source lumineuse étant une source d'impulsions lumineuses, émettant dans le domaine de sensibilité spectrale du cristal photoréfractif, qui éclaire le milieu d'intéraction, de manière à obtenir le transfert de l'information du milieu d'intéraction dans le cristal photoréfractif, la largeur des impulsions lumineuses étant comprise dans la fourchette 10 à 100 nanosecondes. The invention therefore relates to an acousto-optical signal processing device comprising; a first light source which delivers a collimated light beam, a piezoelectric interaction medium, a transducer which generates an acousto-optical wave in this medium, this acousto-optical wave creating an index network propagating at the speed of sound in this medium, this transducer being attacked by a control signal and detection means intended to detect the spectrum of this control signal, the light beams being diffracted by the index grating to reach the detection means, characterized in that '' it further comprises a photorefractive crystal and a second low power reading source whose wavelength is not situated at the maximum spectral sensitivity of this photorefractive crystal, the first light source being a pulse source luminous, emitting in the spectral sensitivity range of the photorefractive crystal, which illuminates the interaction medium, so as to obtain the transfer of information from the millet ia of interaction in the photorefractive crystal, the width of the light pulses being in the range 10 to 100 nanoseconds.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description ci-après, en référence aux figures annexées où:
- la figure 1 illustre un dispositif de l'art connu.Other characteristics and advantages of the invention will appear in the description below, with reference to the appended figures where:
- Figure 1 illustrates a device of the known art.

- les figures 2 et 3 illustrent le dispositif de l'invention
- les figures 4 et 5 illustrent deux procédés de mise en oeuvre du dispositif de l'invention.- Figures 2 and 3 illustrate the device of the invention
- Figures 4 and 5 illustrate two methods of implementing the device of the invention.

Le schéma d'un analyseur de spectre acousto-optique de l'art connu est donné sur la figure 1. L'onde acoustique se propageant dans le milieu d'intéraction 1 crée en volume un réseau d'indice se déplaçant à la vitesse
V5 du son dans le matériau.The diagram of an acousto-optical spectrum analyzer of the known art is given in FIG. 1. The acoustic wave propagating in the medium of interaction 1 creates in volume a network of index moving at the speed
V5 of sound in the material.

Le réseau ainsi généré diffracte dans les conditions de Bragg une onde optique plane incidente 2, ce qui explique l'inclinaison du milieu par rapport à l'axe de direction moyenne de propagation représenté sur cette figure 1. The network thus generated diffracts under the Bragg conditions an incident plane optical wave 2, which explains the inclination of the medium relative to the axis of mean direction of propagation represented in this figure 1.

Les distances 8, 9 et 10 sont égales aux distances focales respectivement des deux lentilles 4 et 5 ce qui permet d'avoir une onde plane qui atteint le milieu 1, et d'autre part d'avoir un faisceau convergent dans le plan P des détecteurs dont l'axe moyen est toujours parallèle à l'axe A
L'angle 6 entre les deux faisceaux issus du milieu 1 vaut:

The distances 8, 9 and 10 are equal to the focal distances respectively of the two lenses 4 and 5 which makes it possible to have a plane wave which reaches the medium 1, and on the other hand to have a convergent beam in the plane P of the detectors whose mean axis is always parallel to the A axis
The angle 6 between the two beams coming from the medium 1 is worth:

étant la longueur d'onde de l'onde incidente et f1 étant la fréquence du signal de commande (6) sur le transducteur piézoélectrique 3.Pour chaque fréquence f. il correspond donc dans le plan focal P de la lentille 5, ou plan Fourier, un point de focalisation dont la position 23 par rapport à l'axe repéré par Xi est donnée par la relation:

being the wavelength of the incident wave and f1 being the frequency of the control signal (6) on the piezoelectric transducer 3. For each frequency f. it therefore corresponds in the focal plane P of the lens 5, or Fourier plane, a focal point whose position 23 relative to the axis marked by Xi is given by the relation:

Un réseau linéaire de détecteurs 7 placés dans ce plan P permet d'obtenir l'analyse spectrale du signal 6 envoyé sur le transducteur piézoélectrique 3. Ce signal 6 est un signal haute fréquence. Soit f0 la fréquence centrale du signal de commande et AF la bande de fréquence à analyser, le nombre de points résolus dans le plan Fourier vaut:

A linear network of detectors 7 placed in this plane P makes it possible to obtain the spectral analysis of the signal 6 sent to the piezoelectric transducer 3. This signal 6 is a high frequency signal. Let f0 be the central frequency of the control signal and AF the frequency band to be analyzed, the number of points resolved in the Fourier plane is worth:

D étant la hauteur 22 du matériau élasto-optique éclairé par le rayonnement incident. D being the height 22 of the elasto-optical material illuminated by the incident radiation.

Le schéma du dispositif faisant l'objet du présent brevet est représenté à la figure 2. The diagram of the device which is the subject of this patent is shown in FIG. 2.

Il associe:
- un dispositif acousto-optique 1
- un cristal photoréfractif 12, par exemple du type oxyde de bismuthsilicium B.S.O.It combines:
- an acousto-optical device 1
- a photorefractive crystal 12, for example of the bismuthsilicon BSO type

- une source d'impulsions lumineuses S mettant dans le domaine de sensibilité spectrale du cristal photoréfractif 12. a source of light pulses S putting in the spectral sensitivity range of the photorefractive crystal 12.

Le signal à analyser est envoyé sur le transducteur piézoélectrique 3 qui adhère au matériau 1 d'intéraction acousto-optique. La vibration du transducteur 3 génère dans le volume du matériau 1 une onde acoustique progressive se déplaçant à vitesse V dans le milieu 1. Par effet élasto
s optique on induit une modulation de l'indice A n(z,t) fonction de l'amplitude du signal électrique de commande du transducteur. Ce mode de fonctionnement des dispositifs acousto-optiques est à la base des applications à la modulation d'amplitude et à la déflexion angulaire rapide des faisceaux lasers.The signal to be analyzed is sent to the piezoelectric transducer 3 which adheres to the material 1 of acousto-optical interaction. The vibration of the transducer 3 generates in the volume of the material 1 a progressive acoustic wave moving at speed V in the medium 1. By elasto effect
s optics a modulation of the index A n (z, t) is induced as a function of the amplitude of the electrical signal controlling the transducer. This mode of operation of acousto-optical devices is the basis for applications to amplitude modulation and rapid angular deflection of laser beams.

Le signal de commande sur le transducteur est de la forme:
Sl(t) = a(t) cos #t
L'onde acoustique progressive est de la forme:
S(z,t) = a (t) cos (#t - Ksz)
on obtient une variation d'indice induite par effet élasto-optique: 13
A n(z, t) = -n0 x p x S (z,t)
1 n pxa(t)cos(at-Kz)
#n(z,t)=1/2no s
avec Ks = 2#/#s; ;As pas réseau
et p: constante photoélastique
et #s = 2#Vs; Vs: vitesse du son dans le milieu
As
Le signal électrique à fréquenceporteuse o induit un réseau de phase dont le pas moyen vaut As=2#Vs/w . La lecture optique de cette structure de phase diffractante s'effectue à l'aide d'un faisceau laser issu de la source
S à longueur d'onde A i placé sous incidence Bragg e B Sin #1=1/2 #l/As
A
s
Ce type de dispositif est habituellement utilisé pour des applications à l'analyse spectrale des signaux, la transformation de Fourier étant obtenue par simple interposition d'une lentille sur le faisceau cohérent et la détection s'effectuant sur une ligne de photorécepteurs. Compte tenu des matériaux généralement utilisées, (molybdate de- plomb PbMoO4, oxyde de Télure TeO2...) le temps t mis par l'onde acoustique pour "remplir" le
tO
matériau d'intéraction est de l'ordre de quelques microsecondes. Le disposi
tif proposé permet de mettre en mémoire l'onde acoustique générée par le
transducteur piézoélectrique commandé par le signal à analyser S1(t). Dans
ces conditions le temps d'intégration dans le plan des détecteurs peut être
rendu extrêmement long, et la mise en mémoire d'un signal référence
permet de corréler ce signal en temps réel avec un signal variable.The control signal on the transducer is of the form:
Sl (t) = a (t) cos #t
The progressive acoustic wave is of the form:
S (z, t) = a (t) cos (#t - Ksz)
we obtain a variation of index induced by elasto-optical effect: 13
A n (z, t) = -n0 xpx S (z, t)
1 n pxa (t) cos (at-Kz)
#n (z, t) = 1 / 2no s
with Ks = 2 # / # s; ; No network
and p: photoelastic constant
and #s = 2 # Vs; Vs: speed of sound in the environment
Ace
The electrical signal at carrier frequency o induces a phase network whose mean pitch is As = 2 # Vs / w. The optical reading of this diffracting phase structure is carried out using a laser beam from the source.
S at wavelength A i placed under incidence Bragg e B Sin # 1 = 1/2 # l / As
AT
s
This type of device is usually used for applications to spectral analysis of signals, the Fourier transformation being obtained by simple interposition of a lens on the coherent beam and the detection being carried out on a line of photoreceptors. Taking into account the materials generally used, (lead molybdate PbMoO4, Telure oxide TeO2 ...) the time t taken by the acoustic wave to "fill" the
tO
interaction material is of the order of a few microseconds. The disposi
tif proposed allows to memorize the acoustic wave generated by the
piezoelectric transducer controlled by the signal to be analyzed S1 (t). In
these conditions the integration time in the plane of the detectors can be
extremely long rendering, and storing a reference signal
allows this signal to be correlated in real time with a variable signal.

La source S est eonstituze par une source cohérente ou incohérente
émettant dans le domaine spectral, X étant la longueur d'onde du rayonne
ment émis par cette source avec: 450 nm < X < 550nm. La durée des
impulsions t sera choisie très courte devant le temps to - typiquement at - 10 à 100ns.The source S is established by a coherent or incoherent source
emitting in the spectral domain, X being the wavelength of the ray
ment emitted by this source with: 450 nm <X <550nm. The duration of
pulses t will be chosen very short in front of the time to - typically at - 10 to 100ns.

L'énergie d'inscription requise sur le cristal photoréfractif est typique
ment de l'ordre de 100 1uJcm . Les niveaux d'énergie sont obtenus par
exemple avec un laser néodyne - YAG doublé en fréquence intracavité ( =
530 nm). Le transfert du réseau d'indice acousto-optique peut être effectué
par "contact" comme représenté à la figure 2 ou par transfert de l'image à
l'aide de deux lentilles L1 et L2 comme représenté à la figure 3, avec
interférence dans le cristal 12 des ondes transmises 21 et diffractées 20 par
le milieu d'intéraction 1. Ce dernier montage a l'avantage de pouvoir
équilibrer les intensités respectives de ces deux ondes 20 et 21 pour
photoinduire dans le cristal 12 une variation d'indice optimale.Dans ce cas,
le milieu 1 et le cristal 12 sont situés dans les plans focaux des deux
lentilles L1 et L2 qui sont disposées entre eux.The energy of inscription required on the photorefractive crystal is typical
ment of the order of 100 1uJcm. Energy levels are obtained by
example with a neodymium laser - YAG doubled in intracavity frequency (=
530 nm). The transfer of the acousto-optical index network can be carried out
by "contact" as shown in Figure 2 or by transferring the image to
using two lenses L1 and L2 as shown in Figure 3, with
interference in crystal 12 of waves transmitted 21 and diffracted 20 by
the interaction medium 1. This last assembly has the advantage of being able
balance the respective intensities of these two waves 20 and 21 for
photoinduce in crystal 12 an optimal index variation. In this case,
the middle 1 and the crystal 12 are located in the focal planes of the two
lenses L1 and L2 which are arranged between them.

Lorsque l'onde acoustique a parcouru, au bout du temps t = vus la t0 = L/Vs,
longueur L du matériau élasto-optique, le signal Sl(t) est converti esn un
signal spatial A n (z,t). Un cristal photoréfractif 12 d'oxyde de bismuth
silicium (BSO) ou d'oxyde de bismuth-germanium (BGO) par exemple fonc
tionnant dans la configuration électro-optique transverse va servir de
support photosensible pour l'inscription en temps réel dans son volume de la
modulation spatiale de l'indice An (z, to). Ce transfert de l'information de la
cellule acousto-optique 1 sur le cristal photoréfractif 12 est obtenue en
éclairant la cellule de Bragg 1 par une source cohérente 6 fonctionnant en impulsions, la largeur des impulsions 6 t étant très inférieure au temps t0. When the acoustic wave has passed, at the end of time t = seen the t0 = L / Vs,
length L of the elasto-optical material, the signal Sl (t) is converted into a
spatial signal A n (z, t). A photorefractive crystal 12 of bismuth oxide
silicon (BSO) or bismuth-germanium oxide (BGO) for example
tionnant in the transverse electro-optical configuration will serve as
photosensitive support for real-time registration in its volume of the
spatial modulation of the index An (z, to). This transfer of information from the
acousto-optical cell 1 on the photorefractive crystal 12 is obtained by
illuminating the Bragg cell 1 by a coherent source 6 operating in pulses, the width of the pulses 6 t being much less than the time t0.

6 t to. L'inscription de la structure d'indice résulte de l'interférence cohérente dans le cristal 12 de la partie diffractée et; non diffractée de l'onde de lecture de la cellule de Bragg 1. Cette opération de transfert se rapproche des techniques de copie des hologrammes de phase. Par effet photoréfractif on imprime donc dans le volume du cristal 12 une modulation d'indice "image" du signal de commande S1(t). L'analyse spectrale de ce signal est obtenue par une relecture de la structure de phase induite dans le cristal 12. à l'aide d'un faisceau laser 13 de faible puissance et dont la longueur d'onde se situe en dehors du maximum de sensiblité spectrale du cristal ( 1 > 600 nm).Un laser Helium-Néon (He-Ne) (X = 633 nm) ou un laser semi-conducteur ( X = 850 nm) constituent des sources appropriées permettant une lecture sans effacement pendant quelques heures. Le rayonnement issu d'un tel laser 13 est réfléchi vers le cristal par une lame dichroique 14, comme représenté à la figure 4. 6 t to. The inscription of the index structure results from the coherent interference in the crystal 12 of the diffracted part and; non-diffracted from the reading wave of the Bragg cell 1. This transfer operation is similar to the techniques for copying phase holograms. By photorefractive effect is therefore printed in the volume of the crystal 12 a modulation of "image" index of the control signal S1 (t). The spectral analysis of this signal is obtained by a re-reading of the phase structure induced in the crystal 12. using a laser beam 13 of low power and whose wavelength is outside the maximum of spectral sensitivity of the crystal (1> 600 nm). A Helium-Neon (He-Ne) laser (X = 633 nm) or a semiconductor laser (X = 850 nm) constitute suitable sources allowing reading without erasure for a few hours. The radiation from such a laser 13 is reflected towards the crystal by a dichroic plate 14, as shown in FIG. 4.

Le dispositif de l'invention utilise, donc, deux milieux différents; ce qui permet de séparer les deux fonctions: acousto-optique et électrooptique, contrairement aux dispositifs antérieurs dans lesquels ces deux fonctions sont réalisées dans un même milieu. Le dispositif de l'invention permet donc d'optimiser chacune de ces deux fonctions sans avoir de problème d'orientation qui existe dans le cas d'un milieu unique. The device of the invention therefore uses two different media; which makes it possible to separate the two functions: acousto-optical and electro-optical, unlike the prior devices in which these two functions are performed in the same medium. The device of the invention therefore makes it possible to optimize each of these two functions without having an orientation problem which exists in the case of a single medium.

Le dispositif de l'invention permet de réaliser une analyse de spectre, comme représenté à la figure 4. The device of the invention makes it possible to carry out a spectrum analysis, as shown in FIG. 4.

Le signal Sl(t) dont on fait l'analyse spectrale est envoyé sur le transducteur 3 piézoélectrique. Au bout du temps to, on transfère le réseau acoustique par l'intermédiaire de la source cohérente S pendant le temps { t. La lecture du réseau photoinduit dans le milieu 12 à l'aide d'un laser 13 semi-conducteur permet d'obtenir le spectre du signal dans le plan focal d'une lentille 15 sur une ligne de photorécepteurs 16 (lecture du réseau sans effacement). Cette analyse spectrale du cristal photoréfractif est effectuée par éclairage uniforme. On peut dans ces conditions réinscrire une nouvelle modulation d'indice correspondant au signal S1(t). The signal Sl (t) for which the spectral analysis is made is sent to the piezoelectric transducer 3. At the end of the time to, the acoustic network is transferred via the coherent source S during the time {t. Reading the photoinduced network in the medium 12 using a semiconductor laser 13 makes it possible to obtain the signal spectrum in the focal plane of a lens 15 on a line of photoreceptors 16 (reading the network without erasing ). This spectral analysis of the photorefractive crystal is carried out by uniform lighting. Under these conditions, it is possible to re-register a new index modulation corresponding to the signal S1 (t).

La lame 14 peut être une lame dichroique. On a les incidences aux deux longueurs d'onde X i et X 1 données par les relations:
1 hi 1 l sin 6 Bi = 1/2 #i/#s et sin # B1 = 1/2 #l/#s
Le polariseur 22 permet de ne laisser passer que les ondes diffractées par le cristal 12, qui ont une polarisation de direction 25, et d'arrêter les ondes transmises sans diffraction par le milieu 12, qui ont une polarisation de direction 24.The blade 14 can be a dichroic blade. We have the incidences at the two wavelengths X i and X 1 given by the relations:
1 hi 1 l sin 6 Bi = 1/2 # i / # s and sin # B1 = 1/2 # l / # s
The polarizer 22 makes it possible to let through only the waves diffracted by the crystal 12, which have a direction polarization 25, and to stop the waves transmitted without diffraction by the medium 12, which have a direction polarization 24.

Le dispositif de l'invention permet de réaliser une corrélation, comme représenté à la figure 5. Le signal référence Sl(analogique ou digital) a été stocké dans le cristal photoréfractif 12 selon la technique précédemment indiquée. Le signal S2(t) a comparer au signal référence défile à vitesse Vs devant le réseau d'indice enregistré dans le cristal 12. Dans la direction du faisceau diffracté on obtient un produit de corrélation détecté sur un photorécepteur unique 16. L'inscription d'un nouveau code référence se fait par effacement de la variation d'indice photoinduite dans le cristal 12 et réinscription de S2(t). The device of the invention makes it possible to carry out a correlation, as shown in FIG. 5. The reference signal S1 (analog or digital) has been stored in the photorefractive crystal 12 according to the technique previously indicated. The signal S2 (t) to compare with the reference signal travels at speed Vs in front of the index network recorded in the crystal 12. In the direction of the diffracted beam, a correlation product detected on a single photoreceptor 16 is obtained. a new reference code is made by erasing the variation of photoinduced index in crystal 12 and rewriting S2 (t).

On a les différents signaux suivants:
- Signal enregistré dans le cristal 12:

We have the following different signals:
- Signal recorded in crystal 12:

Signal défilant dans la cellule de Bragg 1:

- Amplitude de l'onde diffractée par l'ensemble des deux cellules:

Moving signal in the Bragg cell 1:

- Amplitude of the wave diffracted by all of the two cells:

z avec: T = V
Ainsi le dispositif de l'invention assure une mise en mémoire du signal dont on veut faire le traitement par des moyens optiques. L'onde acoustique générée par le transducteur et se propageant dans le cristal élasto-optique est inscrite en impulsion dans le cristal 12 par variation d'indice photoinduite. Des constantes de temps de stockage de plusieurs heures peuvent être obtenues si la lecture du réseau est effectuée à la longueur d'onde du laser semi-conducteur. z with: T = V
Thus, the device of the invention ensures that the signal which is to be processed by optical means is stored in memory. The acoustic wave generated by the transducer and propagating in the elasto-optical crystal is registered in pulse in the crystal 12 by variation of photoinduced index. Storage time constants of several hours can be obtained if the array is read at the wavelength of the semiconductor laser.

Les fonctions de génération du réseau acousto-optique et photoréfractif sont effectuées dans deux cristaux différents: acoustique (molybdate de plomb (PbMoO4) ; oxyde de Télure (Te02) par exemple); photoréfractif (oxyde de bismuth-germanium (B.G.O.), oxyde de bismuth-silicium (B.S.O) par exemple) ce qui permet l'optimisation des propriétés physiques. The acousto-optical and photorefractive network generation functions are carried out in two different crystals: acoustic (lead molybdate (PbMoO4); Telure oxide (Te02) for example); photorefractive (bismuth-germanium oxide (B.G.O.), bismuth-silicon oxide (B.S.O) for example) which allows the optimization of physical properties.

On peut considérer l'exemple de réalisation suivant:
- Cellule acousto-optique 1:
Matériau d'intéraction: Te 2 (oxyde de Télure)
L = 20 mm h = e = 10 mm
Fréquence centrale de fonctionnement
fo # 200 MHz
.Temps de transit dans la cellule
T 301us
.Pas du réseau acoustique:
As = 3#m
- Cristal photoréfractif B.S.O. 12:
L = 20 mm h: e = 10 mm
Vo=lOKVcm-1
- Source d'inscription
. Laser Nd-YAG - doublé: # i = 530 nm
.durée d'implusion #t = 20 ns
. Energie reçue sur le cristal = 100 /uJcm 2
- Source de lecture:
X # = 633 nm laser Aelium-Néon)
= # = 850 nm (laser semi-conducteur)
=10mW - Puissance optique reçue sur le récepteur Pr = x X Pr fl = 10-2
Pr = 100 #W We can consider the following example of embodiment:
- Acousto-optic cell 1:
Interaction material: Te 2 (Telure oxide)
L = 20 mm h = e = 10 mm
Central operating frequency
fo # 200 MHz
Transit time in the cell
T 301us
.No acoustic network:
As = 3 # m
- BSO 12 photorefractive crystal:
L = 20 mm h: e = 10 mm
Vo = lOKVcm-1
- Registration source
. Nd-YAG laser - doubled: # i = 530 nm
duration of implusion #t = 20 ns
. Energy received on the crystal = 100 / uJcm 2
- Reading source:
X # = 633 nm Aelium-Neon laser)
= # = 850 nm (semiconductor laser)
= 10mW - Optical power received on the receiver Pr = x X Pr fl = 10-2
Pr = 100 #W

Claims

1. A device for acousto-optical processing of a signal comprising a first light source (S) which delivers a collimated light beam (2), a piezoelectric and elastooptic interaction medium (1), this acousto-optical wave creating an index network propagating at the speed of sound (Vs) in this medium (1), this transducer (3) being attacked by a control signal (Sl (t)), and detection means (16) intended detecting the spectrum of this control signal, the light beam being diffracted by the index grating to reach the detection means (16), characterized in that it further comprises a photorefractive crystal (12) associated with this interaction medium (1) and a second low-power reading source (13) whose wavelength is not located at the maximum spectral sensitivity of this photorefractive crystal (12), the first light source (S ) being a source of light pulses, emitting in the spectral sensitivity range of c photorefractive ristal (12) which illuminates the interaction medium (1), so as to obtain the transfer of the information from the interaction medium (1) to the photorefractive crystal (12), the width of the light pulses being included in the range 10 to 100 nanoseconds.

2. Device according to claim 1, characterized in that the first source (S) emits radiation of wavelength between 450 nanometers and 550 nanometers.

3. Device according to claim 2, characterized in that the first source (S) is a NeodyneYAG laser doubled in intracavity frequency.

4. Device according to claim 1, characterized in that the second source emits radiation of wavelength greater than or equal to 600 nanometers.

5. Device according to claim 4, characterized in that the second source (13) is a Helium-Neon laser.

6. Device according to claim 1, characterized in that the interaction medium (1) and the photorefractive crystal (12) are in contact.

7. Device according to claim 1, characterized in that the interaction medium (1) and the photorefractive crystal (12) are located in the focal planes of two lenses (L1, L2) arranged between them.

8. Device according to claim 1, characterized in that the interaction medium (1) is made of one of the following materials: lead molybdate, telure oxide.

9. Device according to claim 1, characterized in that the photorefractive crystal (12) is made of one of the following material: bismuth-silicon oxide, bismuth-germanium oxide.

10. Device according to claim 1, characterized in that the detection means comprises a lens (15) and a line of photodetectors (16) located in a focal plane of this lens (15).

11. Device according to claim 1, characterized in that the detection means comprise a lens (15) and a single photodetector (17) located in the focal plane of this lens (15).

12. Method of implementing the device according to claim 10, characterized in that it comprises: - a first step of sending a signal Sl (t) on the piezoelectric transducer (3), making it possible to generate a network acoustics in the medium 1; - a second step of transferring this acoustic network, thanks to the first source (S), of the interactive medium (1) in the photorefractive crystal (12); - A step of reading the photoinduced network by the second source (13) which makes it possible to obtain the spectrum of the signal Sl (t) on the network of photodetectors (16).

13. Method of implementing the device according to claim 11, characterized in that it comprises: - a first step of sending a signal (Sl (t)) to the piezoelectric transducer (3) making it possible to generate a acoustic network in the environment 1.

- a second step of transferring the acoustic network thanks to the first source (S) of the interactive medium (1) in the photorefractive crystal (12); a step of sending a second signal (S2 (t)) to the piezoelectric transducer (3) making it possible to generate a new acoustic network in the medium 1.

a step of reading by the second source (13) making it possible to obtain in the direction of the beam diffracted by the crystal (12) the product of the correlation of the first (S1 (t)) by the second (S2 (t signal on the single photodetector (17).