Przedmiotem wynalazku jest uklad koherentnego kolektora optycznego do rozpoznawania obiektów optycznych.Korelatory optyczne opisane w literaturze, na przyklad w ksiazce W.T. Cathey'a „Optyczne prze¬ twarzanie informacji i holografia" PWN, Warszawa 1978 r., przeklad z wyd. I. Wileya z 1974 r., pracuja z wykorzystaniem swiatla spójnego, laserowego za pomoca dopasowanego filtru czestoliwosci prze¬ strzennych — zaprojektowanego poraz pierwszy przez Van der Lugta i opisanego w Applied Optics Nr 6 z 1967 r. i Nr 7 z 1970 r. Korelator taki skladal sie ze zródla swiatla spójnego, obiektów rozpozna¬ wanych w postaci przezroczy fotograficznych moco¬ wanych w przesuwnym uchwycie, ukladu swiatlo- dzielacego, dwóch soczewek, filtru dopasowanego umocowanego w regulowanym uchwycie, zwiercia¬ dla oraz matrycy fotodetektorów polaczonych z miernikiem napiecia.Zasada dzialania korelatora optycznego jest naste¬ pujaca. Uklad swiatlodzielacy dzieli wiazke lase¬ rowa na dwie wiazki. Jedna z nich, stanowiaca glówny tor korelatora oswiela badany obiekt. Swia¬ tlo ugiete na tym obiekcie zostaje zebrane przez soczewke, tworzac w odleglosci ogniskowej obraz widma Fouriera obiektu. W tej plaszczyznie znajdu¬ je sie filtr dopasowany. Filtr dopasowany jest holo¬ gramem typu Fouriera obiektu poszukiwanego. Wy¬ konuje sie go w pierwszym etapie zestawienia kore¬ latora.W celu wykonania filtru dopasowanego umieszcza sie w plaszczyznie ogniskowej pierwszej soczewki klisze fotograficzna i oswietla sie ja równoczesnie wiazka biegnaca torem glównym korelatora, ugieta na obiekcie który bedzie potem poszukiwany i wiaz¬ ka zwana wiazka odniesienia. Wiazka odniesienia biegnie od ukladu swiatlodzielacego, odbija sie od zwierciadla i pada na plaszczyzne kliszy hologra¬ ficznej. Hologram typu Fouriera zarejestrowany w powyzszy sposób pelni funkcje filtru dopasowa¬ nego w pracy korelatora optycznego.Jezeli fitlr ten zostanie oswietlony swiatlem po¬ chodzacym od dowolnego obiektu umieszczonego na poczatku toru glównego korelatora, to utworzy on dwie wiazki. W jednej z nich jest umieszczona druga soczewka. W plaszczyznie ogniskowej drugiej soczewki tworza sie obrazy korelacyjne obiektu po¬ szukiwanego, zapisanego na filtrze, z obiektem po¬ dawanym na poczatku toru korelatora.W przypadku zgodnosci tych obiektów uzyskuje sie obraz autokorelacji. Obraz autokorelacji od obra¬ zów korelacji wzajemnych rózni sie skupieniem energii swietlnej w srodku obrazu. Fotodioda znaj¬ dujaca sie w tym miejscu wykazuje na mierniku 25 maksimum sygnalu i w ten sposób wskazuje, ze obiekt podawany jest obiektem poszukiwanym.Najwazniejsza czescia korelatora optycznego jest filtr dopasowany Zapisany na nim rozklad pola swietlnego winien w przypadku autokorelacji (zgod¬ nosc sygnalów podawanego z zapisanym na filtrze) 10 15 20 30 123 940123 94 dokladnie pokrywac sie z rozkladem pola swietlnego padajacego na filtr-hologram. Pasowanie to musi byc dokladne z mikronowa dokladnoscia, inaczej wynik dzialania korelatora jest falszywy.Dokladnosc pasowania filtru jest jedna trudnoscia w realizacji skutecznego korelatora. Druga stanowi nieliniowosc zapisu filtru. Otóz rozklad pola swietl¬ nego tworzacego obraz widma Fourier'a, który za¬ pisuje sie na filtrze dopasowanym charakteryzuje duza rozpietosc natezenia swiatla. Jest ona zbyt duza aby klisza fotograficzna mogla ja zarejestro¬ wac bez znieksztalcen. Stad biora sie oklejne nie¬ sprawnosci korelatora optycznego.Istota wynalazku polega na tym, ze w torze wiazki oswietlajacej obiekt badany ustawiona jest przed nim matówka a w torze drugiej wiazki umiesz¬ czona jest soczewka w takiej odleglosci od hologra¬ mu aby zapisal sie na nim hologram quasi Fouriera stanowiacy filtr dopasowany nieczuly na przesunie¬ cia w plaszczyznie filtracji.Hologramy quasi Fourier'a przy dyfuzyjnym oswietleniu obiektu maja zapis transformaty Fou¬ riera obiektu rozrzucony na calej kliszy. W ten spo¬ sób filtr jest nizalezny na przesuniecie, a natezenie swiatla jest równomiernie rozlozone na calej kliszy, w wyniku czego filtr zapisany jest liniowo. Linio¬ wosc zapisu hologramu quasi Fouriera zwieksza mozliwosc zapisu wielu filtrów na jednej kliszy co ma zasadnicze znaczenie dla zwiekszenia pojemnos¬ ci informacyjnej filtru dopasowanego.Przedmiot wynalazku ilustruje rysunek, który przedstawia schemat ukladu korelatora otpycznego.W drodze wiazki laserowej rozszerzonej znajduje sie uklad swiatolodzielacy 1, który dzieli wiazke na dwie. W pierwszej znajduje sie matówka szklana 2 a za nia przezrocze z zapisanym obiektywem 3.W odleglosci okolo 150 mm znajduje sie klisza holograficzna 4, która po zapisie na niej hologramu sluzy jako filtr dopsowany. W drugiej wiazce znaj¬ duje sie zastawka 5, która otwiera sie tylko dla za¬ pisu hologramu — filtru 4. Za nia umieszczone jest zwierciadlo 6 kierujace wiazke, zwana wiazka odnie- 10 15 20 25 30 40 sienia na hologram 4. W torze tej wiazki ustawiona jest soczewka 7 tak, ze ognisko jej znajduje sie w tej samej odleglosci od hologramu 4 co obiekt 3.Za hologramem 4 w wiazce ugietej umieszczona jest soczewka 8 w której ognisku umieszczona jest matryca detektorów 9.W przypadku gdy obiekt rozpoznawany jest iden¬ tyczny z obiektem poszukiwanym, w plaszczyznie fotodetektorów 9 otrzymuje sie wzór autokorelacyj¬ ny, który poznaje sie po maksymalnym sygnale ode¬ branym z fotodetektora. Filtr zastosowany w kore- latrze ma obraz widma Fourier'a rozrzucony rów¬ nomiernie na calej powierzchni kliszy holograficz¬ nej.Przy przesuwaniu filtru w obrebie zapisu holo¬ gramu, pole swietlne dochodzace z obiektu rozpo¬ znawanego zawsze dopasuje sie do jakiejs czesci za¬ pisanego w filtrze widma Fouriera i da odpowiedni obraz korelacyjny. Sam hologram quasi Fouriera, ze wzgledu na uzycie matówki ma równomierny roz¬ klad zaciemnienia na calej powierzchni. W wyniku tego, wszystkie czestotliwosci. przestrzenne sa za¬ rejestrowane w jednakowy sposób — co oznacza, ze zapis filtru jest liniowy.Zastrzezenie patentowe Uklad koherentnego korelatora optycznego do roz¬ poznawania obiektów optycznych, zawierajacy zró¬ dlo swiatla spójnego, uklad swiatlodzielacy dzielacy wiazke swiatla spójnego na dwie, z których jedna oswietla obiekt rozpoznawany, a druga po odbiciu od zwierciadla przecinajac sie z wiazka od obiektu tworzy w plaszczyznie hologramu fitr dopasowany, za którym ustawiona jest soczewka i macierz foto¬ detektorów, znamienny tym, ze w torze pierwszej wiazki przed obiektem rozpoznawanym (3) ustawio¬ na jest matówka (2), przez która obiekt rozpoznawa¬ ny (3) jest oswietlany, a w torze drugiej wiazki umieszczona jest soczewka (7) której ognisko znaj¬ duje sie w takiej odleglosci od hologramu (4) co obiekt (3).ZGK 1002/1100/84 — 80 egz.Cena zl 100,— PL