JPH07505027A - 時間遅延ビーム形成 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は真の時間遅延ビーム形成及びビームステアリング（ｓ　Ｌｅｅｒ　ｌ　 ｎｇ＞のために、電気信号の時間遅延を生成し、迅速に変化させるシステムに関 するものである。

２、関連技術の説明 ワイドアパーチャ、広帯域フェーズ・ステアト・アレイアンテナを用いて広帯域 信号を送受信するのは公知の技術である。この種の公知のアンテナには、ビーム がステアリングされアレイの垂線方向から離れると、ビームが分散し、広がって しまう問題が存在する。

７レイ素了−間の時間遅延を利用し、ビーム分散の問題を回避する試ろは従来が らあった。真時間遅延ビーム形成の実現のためのアプローチの一つとして、Ａａ 信号源と各アンテナアレイ素子の間の異なる長さの信号送信遅延線をスイッチ・ インする方法がある。しかし、多数のアレイ素子をｔＪｆ一つアレイを、はぼ連 続的に広範囲にわたってスキャニングするには、この公知の方法は、かさばって 煩わしいものとなる。

本発明の一つの目的は、μ人で複雑なインプリメンテーションが不要な、簡単な システムを提（共することである。

本イ凸明のさらに別の［］的は、真の時間遅延ビーム形成を実現し、しがも、軽 量で小さいバソケ゛−ジに収納することができ、比較的に丈夫な、消費電力も比 較的に少ないシステムをｐＪ　ｌｉｊすることである。

発明の概要 本発明に基づいて、本発明の上述目的または他の１］的は、音響光学的（アフー スト・オプティック：　ａｃｏｕｓＬｏ　ｏｐｔｉｃ　：　ＡＯ）ブラッグ・セ ル（Ｉ３ｒａｇｇ　Ｃｅｌ＋）を連続的なタップ遅延線（ｔａｐｐｅｄ　ｄｅｌ ａｙ　１ｉｎｅ）として使用して時間遅延を生成するようなシステムを提ｌｉｔ 　ｉることにより達成される。ブラッグ・セル中の選択されＩ：ポイントは、出 力に幻して光学的にマツピングしてもよい、（＝１加的な光学的装置及び音響光 学的装置を利用して光学的なマツピングを制御することも可能である。光学的な マツピングには、標準的な受動光学的素子のほかに、プリズム及び／またはホロ グラフィック光学素子を使用することも可能である。

本発明に基づくシステムは、真の時間遅延ビームの形成及びステアリングのため に、時間遅延を生成し、その時間遅延を迅速に変化させることができる。時間遅 延ビーム形成アレイは、本発明で提案されたシステムにより、連続的角度にわた り、多重ビームを同時に迅速にスキャニングすることができる。

本発明に基づくシステムは、例えば航空調査（偵察）及び監視、スペース・ベー ス・レーダ、衛生通信、或いは大規模スペース・ベース・アレイなど、サイズや 重量、電力が主な考慮要素となる場合に使用することが可能である。

本発明に基づくシステムは、かさばるような複雑なインプリメンテーションが不 要である。本発明に基づいて真時間遅延ビームの形成を実現するために必要なハ ードウェアは、軽量で小さいパッケージに収納することができ、丈夫で比較的電 力／ｒｌ費が少ない。本システムの簡潔さ及びコンパクトな性質は、Ｈ１対的時 間遅延中の不要な多様性を大幅に低減する。

図面の１Ｉｔｌ弔な説明 添付の図面を参照して、本発明の好適実施態様の具体的な説明を行う。

図１１次元送信アレイのための時間遅延を生成する音響光学的システムの例を示 す。

図２　信号時間遅延を生成１−る音響光学的システムの例を示す。

図３　フォトダイオード上の基準波の例を示す。

図４２次元送信アレイのための時間遅延を生成する音響光学的システムの例をア Ｊ１ず。

図５１次元受信アレイのための時間遅延を生成する音響光学的システムの例を示 す。

好適な実施例の詳細な説明 −Ｆ記の詳細な説明は本発明を実施する上で現在最も熟考された態様に関するも のである。この詳細な説明は制限的な意味に理解されるべきてなく、本発明の一 般的原理を説明する目的のためにのみ理解されるべきである。本発明の範囲を最 もよく定義しているのは、添付の特許請求の範囲である。

図１は、−次元送信アレイに時間的遅延を生しさせるための′ｇ−饗光パｙ°シ ステム１０の一例を示す。当業者なら、図１て示すシステム１ｏがマツハ・ツエ ンダ−（Ｍａｃｈ−Ｚａｈｎｄｅｒ）干渉＝１に類似していることが認識できょ う。

送信される信号はｓ　（ｔ）で表されるが、ここでは、信号の複素振幅Ｓが時間 【の関数となっている。信号ｓ　（ｔ）は干渉ス１システム１ｏの第１行程（レ ッグ。

ｌｅｇ）１４中に設置された音響光学的（アコ−スト・オプティック）ブラッグ ・セル１２を駆動する。レーザ光源１６がらのコヒーレント光はブラッグ・セル １２を通過して、信号ｓ　（ｔ）によって変調される。

１−＄　ｉ　＋システム１０の第１行程１４にはフーリエ交換レンズ１８が装備 される場合もある。フーリエ交換レンズ１８を通過した光は、スペクトルに分離 される。

ブラッグ・セル１２から出る変調光がフーリエ交換レンズ１８を通過することに よって、変調光のスベクｉ・ルが広ｉ３　Ｊフォトダイオード２２のアレイ２ｏ を発光させる。図１で図示するシステムにおいては、フォトダイオードアレイ２ ｏが第１ブラツグ・セル１２のフーリエ変換面に設置されることが望ましい。

フォトダイオードアレイ２ｏの各フォトダイオード２２は、ある方向に狭く別の 方向に広くすることが望ましい。図１で示す通り、例えば、各フォトダイオード ２２は垂直方向では狭く、水平方向では広くなっている。谷フォトダイオード２ ２の幅は、そのフォトダイオードを発光させる変調光信号の全スペクトルを捕捉 するに十分な大きさであることが望ましい。

図１で図示する干渉＝１システム１０には、また、ビームスプリッタ２４が含ま れる。このビームスプリッタ２４は、レーザ源１６がらのコヒーレント光を第１ 行程１４と第２行程２６とに分割する。

第２行程２６には、第２ブラツグ・セル２８が含まれる。ビームステアリング信 号を第２ブラツグ・セル２８に挿入（インサート）してもよい。単一ビームの場 合は、ビームステアリング信号は正弦波の杉になるだろう。多重ビームを生成し ステアリングするには、多重正弦波を用いてもよい。干渉計システム１ｏの第２ 行程２６には、また、プリズムの積重ね（スタック）３０が装備されることもあ る。そのプリズムのスタック３０は、第２ブラツグ・セル２８の出力がら、所望 軸回の時間遅延を生成するのに必要なある範囲の方向性を有する一連の平面基準 波を作り出す働きをする。

より詳細には、そのプリズム・スタック３ｏは、人力ビームを入射角θ′で第２ ブラツグ・セル２８から取り、θ°に比例する角度θて多重出力ビームを生成す る働きをする。例えば、もし入射角がθ゛ならば、出射角はａθ’　＋ｋＳｂθ ′−Ｉ−ｋＳｃθ’＋に等々になるわζノである。これによって、プリズム・ス タック３、Ｏは、＋１を一角を多重角にマツピングするという機能を果たす。プ リズム・スタック３０の逐次的な出射角間の差は、入射角θ°の関数となるので 、いろいろの異なる時間遅延を生じさせる。

この他にも、そのプリスト・スタック３０をホログラフィ光学素子と取り替えて もよい。かかるホログラフィ光学素子なら、プリズム・スタックと同様に、第２ ブラツグ・セル２８の出力から、所望の範囲の時間遅延を生成するのに必要なあ る範囲の方向性を何する一連の平面基準波を作り出す機能を果たすことができる であろう。例えば、図４で示す二次元システムでは、体積型（ボリューム）ホロ グラム１５０が、実質的に図〕で示す一次元システムのプリズム・スタック３０ と同一の働きをする。曲線に沿って並んでいるアレイ素子を有するアンテナと同 ＋−ｉに、直線的に並べられたアレイ素子を有するアンテナでも、ビームを生成 するにはプリズムを用いてもよいし、ボリュームホログラム素子を用いてもよい 。

図１において、第２行程２６の光学部品は好適に配置されており、フォトダイオ ードアレイ２０のフォトダイオード２２とプリズム・スタック３ｏのプリズムが 一対一で対応している。これによって、フォトダイオードアレイ２ｏの各フォト ダイオード２２は、プリズム・スタック３０の対応プリズムの基準平面波出力に よって発光させられる。

図１で図示する干渉計システム１０は、第１行程１４にかかわる信号スペクトル と第２行程２６に係わる平面基準波とがフォトダイオードアレイ２ｏで干渉し合 うように配列される。各フォトダイオード２２は、信号スペクトルと平面基準波 との干渉を検知する。各フォトダイオード２２は、そのダイオードの幅について 積分を行い、検出された干渉に対応する出力信号を生成する。各フォトダイオー ド２２の幅は好適には全信号スペクトルを捕捉するのに十分な大きさであるがら 、その積分は全スペクトル周波数に亘って行われる。

各フォトダイオード２２の出方信号は、その入力信号の遅延された複製信号（レ プリカ）に相当する。その遅延量は、そのフォトダイオード２２の平面基準波と 表面との角度によって決まる。フォトダイオード２ｏの出力はリニア送信アレイ （ここでは表示しない）に送信される場合がある。好適実施例では、フォトダイ オードアレイ２ｏの各フォトダイオード２２と送信アレイの各素子の間には一対 一の対応がある。

次のバラグラフでは、図１で示すようなシステムがどのようにして多様な時間遅 延を生じうるかについて数学的に説明する。

図２と図３で示す通り、平面基準波はフォトダイオード２２の表面と一つの角θ を形成する。フォトダイオード２２全部の表面における平面基準波は、数学的に で表されるが、ここでｙはフォトダイオード２２に沿った物理的距離を示し、λ は平面基準波の光学的波長を示し、ｆｏは平面基準波の光学的搬送波周波数を示 し、Ｃは光速を示す。フーリエ変換面における信号のスペクトル周波数ｆはフォ トダイオード２２に沿った物理的距離ｙに比例する。故に、時間の単位を有する のように定義しうる。式（２）て示す通り、ファクタτはｓｉｎθに比例する。

したがって、フォトダイオードにおける平面基準波はｒ（ｔ、　ｆｊ　＝　６Ｊ Ｊｌ？　１ｔｅｙｉ＊　ｔ、＝　（３）と表すことができる。

干渉計システム１ｏの第１行程１４ては、信号の周波数成分Ｓ（「）によって変 調され、ドツプラーシフトされたコヒーレントビームもまた、フォトダイオード ２２を発光させる。フォトダイオード２２ては、この変調コヒー１ノントビーム は次の関数形式を有する。

Ｓ！ｆ）　ｅ”“ｆｃｅ１２”１０　ｅ　（４゜振動子（振動成分）、 ｅノＨｆｃ　（５） は、第１ブラツグ・セル１２の信号の各周波数成分がその成分の周波数によって 光学的搬送波をドツプラーシフトさせるという事実から生じる。

ステアリングのドツプラーシフトを解消するためには、干渉計システム１ｏの第 ２行程２６に点変調器（ポイント・モジュレータ）を設置して、ステアリングの 周波数でビームの周波数をシフトダウンしてもよい。このドツプラーシフトはま た、フォトダイオード出力において電気的に除去できるかもしれない。

フォトダイオードを発光させるビームの和は、そのフォトダイオードを用いて２ 乗検波してもよい。各瞬間におけるフォトダイオードの出力ｄ　（ｔ）は、その フォトダイオードの長さに沿って積分された（即ち、周波数ｆに関して積分され た）２乗検波値に等しい。

＝　ｂｉａｓ　（−２Ｒｅａｌ［ｆｓ（ｆｌ　ｅ””　””−”ｄｆｌ　（６ｄ ｌ結局、フォトダイオードの出力ｄ　（ｔ）は次のように表される。

ｄｃｔ）　＝　ｂｉａｓ　＋　２ＲｅａｌＥｓ＜ｔ　−ｔ）］　（７）式（７） に示すように、フォトダイオードの出力ｄ　（ｔ）は、入力信号ｓ　（ｔ）を時 間τたけ遅らせたものに等しい。遅延時間τは、フォトダイオードにおける基準 平面波の入射角度の正弦に比例する。バイアス（ｂ　ｉ　ａ　ｓ）により、遅延 信号を正の値及び負の値で表すことができる。

音響光学的システム（図１．２および３に例示したような）が、どの様にして、 基準平面波のフォトダイオードにおける入射角度によって決まる遅延量を持つ、 入力信号の遅延複製（レプリカ）である出力信号、を発生できるかを示す物理的 な説明は次の通りである。

フォトダイオードは信号ｓ　（ｔ）の全ての周波数成分をコヒーレントに合ｚ１ するため、互いに同一位相にあるスペクトル成分だけが、基準信号によって位相 シフトされた後に、バイアスに関連した有意な出力信号となる。基準信号は平面 波であるため、もし基準信号によって位相シフトされた後にフォトダイオード上 の全ての点が同じ位相にならなければならないとすると、出力信号に寄りする光 学的形態の信号スペクトルの成分も、同様に平面波でなければならない。例えば 図１を参照すると、フーリエ平面（フォトダイオードアレイ２０）の下面波に寄 与する光学信号の成分は、ブラッグ・セル１２の単一ポイントがら出てくる。こ の様にして、基準波は、ブラッグ・セル１２（遅延線）のどの点が出力にマツプ されるかを選択する。基準波の角度は、入力信号に対する出力信号の遅れを決定 す−る。

上記に説明したシステムは一般に、１次元の送信アレイにχ１して遅延時間を発 生させるシステムに関するものである。上記のシステムにおいて、フォトダイオ ードアレイは、第１のブラッグ・セルのフーリエ変換面の土に位置することが望 ましい。遅延時間はまた、フォトダイオードアレイを第１ブラツグ・セルのｔｉ Ｔ面（イメージ・ブレーン：■■ａｇＢ　ｐｌａｎｅ　）に置くことによっても 発生させることができる。フォトダイオードアレイを第１ブラツグ・セルの像平 面に置くことは、２次元アレイビームを作り出すときに特に適切である。

図４は、２次元（平面）アレイのビームを形成、ステアさせるために信号の時間 の遅れを発生するシステム１１０の例を示す。当業者であれば、図４に示すシス テム１１０とマツハ・ツエンダ−干渉計との類似性に気づくであろう。

図４に示すシステム１１０において、時間遅延は、フォトダイオードアレイ１２ ０を第１ブラツグ・セル１１２の像平面に置き、第１ブラツグ・セル１１２の点 をフォトダイオードアレイ１２０上に光学的にマツプする事によって生成できる 。フォトダイオードアレイ１２０の電気的出力は、信号ｓ　（ｔ）の時間遅延さ れた複製（レプリカ）である。信号ｓ　（ｔ）のこれらの時間遅延複製信号は、 次に平面アレイの素子に送られる。

図４に示す２次元送信アレイのためのシステム１１０において、フォトダイオー ドアレイ１２０の各フォトダイオードは、第１ブラツグ・セル１１２の１点の像 しか見ない。従って、フォトダイオードアレイ１２０の各フォトダイオードの垂 直および水平方向の寸法は、両方とも比較的小さいことが望ましい。これに対し て、図１に示す１次元送信アレイのシステム１０においては、フォトダイオード アレイ２０は第１ブラツグ・セル１２のフーリエ変換平面の中にあることが望ま しい。フォトダイオードアレイ２０の各フォトダイオード２２の幅は、フォトダ イオードを照射する変調した光信号の全スペクトル捕らえるに十分なだけの大き さの水平方向の寸法を持っていることが望ましい。

図４に示すように、レーザー源１１６からのコヒーレントな平行レーザービーム は、ビームスプリッタ１２４によって第１の行程１１４と第２の行程１２６に分 割される。第２の行＃′ｉ１２６を通る光学ビームは、ヘテロダイン検波のため のフォトダイオードアレイ１２０の基準を提供し、そのためフォトダイオードア レイ１２０から出る電気信号の電圧は、装置への入力信号の時間遅延復製（レプ リカ）の電圧に比例する。図４に示す実施例はビームスプリッタ１２４によって 発生する基準ビームを示すが、基準ビームもビームスプリッタも本発明に必要な 要素でないことが分かる。例えば、基準ビームは、別のコヒーレントな光源によ っても得られる。例えば代案として、遅延させる信号がオン・オフ調整タイプ（ オン・オフ・モディファイド・タイプ：　ｏｎ−ｏｆｆ　ｇｏｄｉｆｉｅｄ　ｔ ｙｐｅ）である場合は、基準ビームは不必要である。

第１の行程１１４において、ＲＦ平而面レイによって送信される信号である入力 電気信号ｓ　（ｔ）は、第１音響光学的ブラツグ・セル１１２を駆動する。その 結果、遅延線である第１ブラツグ・セル１１２は、Ｔを第１ブラツグ・セル１１ ２の時間アパーチャを表すものとするとき、時間ｔ−Ｔから時間ｔまでの音響形 態（アコースティック・タイプ）の信号の時間間隔（スパン）を含む。第１ブラ ラグ・セル１１２を通るコヒーレントなレーザービームは、この信号によって変 調され、第２レンズ１４６によってフーリエ変換される。第１ブラツグ・セル１ １２の点は、第２ブラツグ・セル１４２および第３ブラツグ・セル１４４におい ては平面波となる。平面波の角度方向は、第１ブラツグ・セル１１２の点の位置 によって決まる。

第１ブラツグ・セル１１２の点のフォトダイオードアレイ１２０へのマツピング は、第２ブラツグ・セル１４２及び第３ブラツグ・セル１４４を駆動する垂直な 電気信号ｖ　（ｔ）及び水平な電気信号ｈ　（ｔ）の周波数によって制御される 。

垂直信号ｖ　（ｔ）および水平信号ｈ　（Ｂはともに正弦波であることが望まし い。

第２ブラツグ・セル１４２の信号は、第２ブラツグ・セルを通過する平面波の角 度の向きを垂直方向に変化させる。第３ブラツグ・セル１４４の信号は、第３ブ ラツグ・セルを通る平面波の角度の向きを水平方向に変化させる。

ボリューム・ホログラム１５０も第１ブラツグ・セル１１２のフーリエ変換面に 来るように第２レンズ１４６及び第３レンズ１４８の位置、焦点距離が定まって いるため、第１ブラツグ・セル１１２の点はボリューム・ホログラムにおいては 平面波となる。ボリューム・ホログラム１．５０もまた、はぼ第２ブラツグ・セ ル１４２と第３ブラツグ・セル１４４の像平面の中に入る。従って、垂直信号Ｖ （１）および水平信号ｈ　（ｔ）は、ボリューム・ホログラム１５０の平面波の 角度方向を制御する。

ボリューム・ホログラム１５０は、ボリューム・ホログラムにおける平面波（第 １ブラツグ・セル１１２の点）がフォトダイオードアレイ１２０上の点にマツプ されるようなＭａとなっている。マツピングはボリューム・ボログラム１５０の 平面波の角度方向によって決定される。第１ブラツグ・セル１１２の点のフォト ダイオードアレイ１２０上へのマツピング、及びこれによる平面アレイのステア リング角度は、垂直信号ｖ　（ｔ）と水平信号ｂ（ｔ）によって制御される。

ＲＦ平平面レイを多方向に指向させるのに必要な異なった時間遅延を生成するた めには、多数の点対点のマツピングが必要になる。例えば図４を参照すると、第 １ブラツグ・セル１１２からの点のマツピングは、平面アレイに対して１対１て なくてもよい。ビームの各々の方向に対して、ブラッグ・セル１１２の点のいく つかは、フォトダイオードアレイ１２０の多数のフォトダイオードにマツプでき る。

図５は１次元受信アレイ用の時間遅延を発生させるための音響光学的システム２ １０の例を示す。受信用リニアＲＦアレイにおいて特定の方向のビームを作るに は、アレイ素子の出力はお互いに対して遅延され、次に合計されなければならな い。アレイ素子間の相対的遅延の大きさは、アレイ素子間の間隔、及びビームと りニアアレイの垂線との間の角度によって決定できる。

図５に示すシステム２１０がどのようにして信号を遅延するかという原理は、図 １に示す１次元送信アレイのためのシステム１０の場合と本質的に同じである。

図５に示すシステム２１０の第１行程２１４においては、多チャンネルのブラッ グ◆セル２１２が用いられている。ブラッグ・セル２１２のチャンネル数は、リ ニアアレイのアンテナ要素の数に等しいことが望ましい。受信アレイの各素子か らの電気信号は、多チャンネルのブラッグ・セル２１２のチャンネルを駆動する 。

多チャンネルのブラッグ・セル２１２のチャンネルの信号は、対応するフォトダ イオード２２２に対して光学的にフーリエ変換される。さきに説明したように、 フォトダイオード２２２の電気出力は、多チャンネルのブラッグ・セル２１２の 対応チャンネルを駆動する電気信号の時間遅延レプリカである。時間遅延は、図 示されたシステム２１０の第２行程２２６とから出る基準平面波とフォトダイオ ード２２２の面との間の角度によって決定される。

図示されたシステム２１０の第２行程２２６は、１次元アレイを用いて信号を送 信する際に時間遅延を作り出す図１に示すシステム１０の第２行程２６と実質的 に同し機能を果たす。第２行程２２６内のプリズムのスタック２３０は、フォト ダイオードアレイ２２０への入射角度の分布を持つ基準平面波を生じさせる。

これは、好適には正弦波で駆動される単一チャンネルのブラッグ・セル２２８に よる時間遅延範囲の制御を可能にする。

フォトダイオード２２２の電気信号は、電気的に合酊することが可能である。

その合計値は、図解のシステム２１０の第２行程２２６内のブラッグ・セル２２ ８を駆動するステアリング信号の周波数によって定まる方向から、前記リニアア レイに到達する信号である。

図５に示すシステムは、２次元（平面的）の受信アレイのためのビーム形成及び ビームステアリングためにも使用され得る。

１個の受信アレイの指向方向を射影すると、そのアレイ面における１本の直線に なる。時間遅延量は、アレイにおけるそのビーム指向方向の射影に対して垂直な 各線上では全て同一である。従って、図５のシステムを使用して、１個の平面的 受信アレイを用いて１個のビームを作るためには、所望のビーム指向方向の射影 に対して垂直な各線上に並ぶアレイ素子の出力を、まず電気的に１線分ずつ合計 するすればよい。２本の線の間隔は、ビーム指向方向のアンテナ面上への射影に 沿って並ぶアンテナアレイ素子の間隔とほぼ等しい。電気約合＝１値は、その後 に、図５中に示すチャネリング（ｃｈａｎｎｅｌ　Ｉｎｇ）　Ａ　Ｏブラッグ・ セル２１２の各チャンネルを駆動するために使用される。この場合には、ステア リング信号が、形成されたビームの、アレイ面の法線に対する角度を決定する。

指向方向に対して垂直な線からのアレイ素子の小さなずれを補償するために、ア ンテナアレイ素子の電気出力を、合計する前に位相シフトしてもよい。

これまでに開示した実施例は、あらゆる面で例示的なものと見做されるべきであ って、限定的に解釈されるべきてはない。本発明の範囲は、これまでの記述より もむしろ、添付の請求の範囲によってよく示されている。したがって、請求の範 囲と同等の意味・範囲内に属する変更事項は全て、請求の範囲内に包含されるも のである。

ＦＩＧ、　７ ＦＩＧ、　２

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．１個の入力信号から少なくとも１個の時間遅延信号を発生するシステムであ って コヒーレント光の光源と、 前記コヒーレント光を第１行程と第２行程とに分割するためのビームスブリッタ 手段と、 前記第１行程に関連し、前記コヒーレント光を変調信号によって変調するととも に、前記変調されたコヒーレント光をスペクトルに分光するための第１の変調手 段であって、フーリエ変換平面を定める第１の変調手段と、前記第２行程と関連 し、前記コヒーレント光をステアリング信号で変調するための第２の変調手段と 、 前記第２行程と関連し、前記第２の変調手段からある入射角で入力ビームを受け 取るとともに、前記入射角の関数であるところの複数個の向きを有する複数個の 基準波を生成するための光学素子手段と、実質的に前記第１の変調手段のフーリ エ変換平面内に配置され、前記第１行程と関連する前記スペクトルと前記第２行 程と関連する前記基準波との間の干渉を検出するとともに、前記検出された干渉 に対応する出力信号を生成するフォトダイオードアレイと、 を含み、 各フォトダイオードが、そのフォトダイオードにおける前記基準波の入射角の関 数である時間要素によって遅延された変調信号に対応する出力信号を生成するこ とを特徴とするシステム。
2. ２．請求の範囲１に記載のシステムであって、前記フォトダイオードアレイの各 フォトダイオードが、そのフォトダイオードを照らす前記変調光信号の全スペク トルを捕捉するような向きに適切に配置されていることを特徴とするシステム。
3. ３．請求の範囲１に記載のシステムであって、前記光学素子手段が複数のプリズ ムを含むことを特徴とするシステム。
4. ４．請求の範囲１に記載のシステムであって、前記第１の変調手段および前記第 ２の変調手段の少なくとも一つがブラッグ・セルを含むことを特徴とするシステ ム。
5. ５．請求の範囲１に記載のシステムであって、前記第１の変調手段がフーリエ変 換レンズを含むことを特徴とするシステム。
6. ６．請求の範囲１に記載のシステムであって、前記光学素子手段がホログラフィ 素子を含むことを特徴とするシステム。
7. ７．請求の範囲３に記載のシステムであって、前記複数のプリズムの各々が前記 複数のフォトダイオードの中の対応する一つと関連するとともに、前記複数のフ ォトダイオードの各々が、前記複数のプリズムの中の対応する一つの基準波出力 によって照らされることを特徴とするシステム。
8. ８．入力信号から少なくとも１個の時間遅延信号を発生するシステムであって、 コヒーレント光の光源と、 変調信号によって前記コヒーレント光を変調するとともに、ある角度方向を持つ 平面波出力を生成するための第１の変調手段であって、複数個の点を持つととも に像平面とフーリエ平面とを定義し、前記平面波出力の角度方向が前記第１の変 調手段の点の位置に対応するような第１の変調手段と、実質的に前記第１の変調 手段の前記像平面内に配列されたフォトダイオードアレイと、 前記第１の変調手段内の点を前記フォトダイオードのアレイにマッピングするた めの光学的マッピング手段と、 を含み、 前記光学的マッピング手段は、 前記第１の変調手段の前記平面波出力の角度方向を第１の軸に関して制御するた めの第２の変調手段と、 前記第１の変調手段の前記平面波出力の角度方向を第２の軸に関して制御するた めの第３の変調手段と、 を含み、前記第１の軸と第２の軸は実質的に垂直であるとともに、前記第２の変 調手段と前記第３の変調手段はそれぞれ１個の像平面を定義し、さらに前記第１ の変調手段のフーリエ変換平面内かつ前記第２の変調手段及び第３の変調手段の 像平面内に実質的に配置され、平面波を前記フォトダイオードアレイ上の点に対 してマッピングするための光学的素子を含み、前記光学的素子における前記フォ トダイオードアレイの各点への平面波のマッピングが、前記光学的素子における 前記平面波の角度方向によって定まり、さらに、 各フォトダイオードが、時間要素によって遅延された変調信号に対応する出力信 号を化成することを特徴とするシステム。
9. ９．請求の範囲８に記載のシステムであって、前記コヒーレント光を第１行程と 第２行程とに分割するためのビームスブリッタ手段を含み、前記第２行程は、前 記フォトダイオードアレイにおいてヘテロダイン検波のための基準信号を与え、 これにより前記フォトダイオードアレイの出力信号が前記変調信号の関数となる ことを特徴とするシステム。
10. １０．請求の範囲８に記載のシステムであって、前記第１の変調手段、前記第２ の変調手段および第３の変調手段の少なくとも一つが、ブラッグ・セルを含むこ とを特徴とするシステム。
11. １１．請求の範囲８に記載のシステムであって、前記光学的素子がボリュームホ ログラムを含むことを特徴とするシステム。
12. １２．複数の信号に時間遅延を施すとともに、前記複数の遅延された信号を合計 するためのシステムであって、 コヒーレント光の光源と、 前記コヒーレント光を第１行程と第２行程とに分割するためのビームスブリッタ 手段と、 前記第１行程と関連し、複数の変調信号を用いて前記コヒーレント光を変調する とともに、前記変調されたコヒーレント光をスペクトルに分光するための第１の 多チャンネル変調手段であって、フーリエ変換平面を定める第１の多チャンネル 変調手段と、 前記第２行程と関連し、前記コヒーレント光をステアリング信号で変調するため の第２の変調手段と、 前記第２行程と関連し、前記第２の変調手段からある入射角で入力ビームを受け 取るとともに、前記入射角の関数であるところの複数個の向きを持つ複数個の基 準波を生成するための光学的素子手段と、実質的に前記第１の多チャンネル変調 手段のフーリエ変換平面内に配置され、前記第１行程と関連する前記スペクトル と前記第２行程と関連する前記基準波との間の干渉を検出するとともに、前記検 出された干渉に対応する出力信号を生成するフォトダイオードアレイと、 を含み、 各フォトダイオードが、そのフォトダイオードにおける前記基準波の入射角の関 数である時間要素によって遅延された変調信号に対応する出力信号を生成するこ とを特徴とするシステム。
13. １３．請求の範囲１２に記載のシステムであって、前記光学的素子手段が複数個 のプリズムを含むことを特徴とするシステム。
14. １４．請求の範囲１２に記載のシステムであって、前記第１の変調手段および前 記第２の変調手段の少なくとも一つが、ブラッグ・セルを含むことを特徴とする システム。
15. １５．請求の範囲１２に記載のシステムであって、前記第１の変調手段がフーリ エ変換レンズを含むことを特徴とするシステム。