SU1170375A1 - Magnetooptical spectrum analyzer - Google Patents

Magnetooptical spectrum analyzer Download PDF

Info

Publication number
SU1170375A1
SU1170375A1 SU833581864A SU3581864A SU1170375A1 SU 1170375 A1 SU1170375 A1 SU 1170375A1 SU 833581864 A SU833581864 A SU 833581864A SU 3581864 A SU3581864 A SU 3581864A SU 1170375 A1 SU1170375 A1 SU 1170375A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
magnetic carrier
magneto
optical axis
digital code
attenuator
Prior art date
Application number
SU833581864A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Константинович Шмарев
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6292
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Р-6292 filed Critical Предприятие П/Я Р-6292
Priority to SU833581864A priority Critical patent/SU1170375A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1170375A1 publication Critical patent/SU1170375A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

МАГНИТООПТИЧЕСКИЙ СПЕКТРОАНАЛИЗАТОР , содержащий записывающую многоканальную магнитную головку, подвижный магнитньй носитель, в контакте С: которьм сзади по ходу движени  магнитного носител  установлен магнитооптический кристалл, оптически св занный с выходом коллиматора, наход щегос  на оптической оси лазера , а на продолжении оптической оси отраженного от магнитооптического кристалла луча установлены объектив преобразовани  Фурье, пол ризатор и считыванлций элемент, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью расширени  динамического диапазона,в него введен аналого-цифровой преобразователь сигнала в параллельный цифровой код и ступенчатый ослабитель света, пропускание которого в п-ой ступени пропорционально Q, где а - основание цифрового кода преобразовател , при этом выход каждого разр да аналого-цифрового преобразовател  подключен к соответствующему входу магнитной головки, ступенчатый ослабитель света установлен в плоскости, оптически сопр женной с магнитооптическим кристаллом, таким образом, что кажда  П|-а  ступень ослабител  перекрывает в пространстве область магнитного носител  с записью соответствующего разр (Л да цифрового кода, а считывающий элес мент выполнен в виде узкой линейки фотоприемников с шириной не более l/AL, где f - фокусное рассто ние объектива Фурье, -j - длина йолны света , L - линейна  входна  апертура .анализатора, установленной перпендикул рно оптической оси вдоль направлени  движени  магнитного носител . | о DO jMagnetooptical SPECTRUM ANALYZER comprising recording a multi-channel magnetic head, the movable magnetic carrier into contact with: kotorm downstream of movement of the magnetic carrier is set magnetooptical crystal is optically coupled to the output collimator, present on the optical axis of the laser, and the optical axis extension reflected from the magneto the beam crystal is equipped with a Fourier transform lens, a polarizer and a readout element, which is designed so that, in order to expand the dynamic An analog-to-digital signal converter into a parallel digital code and a stepped light attenuator, whose transmission in the nth stage is proportional to Q, where a is the base of the digital code of the converter, the output of each bit of the analog-digital converter is connected to corresponding to the input of the magnetic head, a stepped light attenuator is installed in a plane optically conjugated with a magneto-optical crystal, so that each P | -a stage of the attenuator covers in simple In this area, the magnetic carrier area with a record of the corresponding bit (L and D of the digital code, and the reading element is made in the form of a narrow line of photodetectors with a width of not more than l / AL, where f is the fourier lens focal distance, -j is the length of the wave of light, L linear entrance aperture of the analyzer, installed perpendicular to the optical axis along the direction of movement of the magnetic carrier. | about do j

Description

Изобретение относитс  к технике обработки информации в оптических системах, в частности, к устройствам , осуществл ющим спектральный анализ сигналов. Цель изобретени  - увеличение динамического диапазона анализатора. На чертеже изображена структурна  схема магнитооптического спектро анализатора. Устройство содержит аналого-цифро вой преобразователь 1 (АЦП) в параллельный цифровой код, подсоединенный выходом каждого разр да к соответствующему входу многоканальной магнитной головки 2, магнитный носитель 3, лазер 4 и расположенные на его оптической оси коллиматор 5, магнитооптический кристалл 6, ступенчатый ослабитель света 7, объектив 8 преобразовани  Фурье, пол ризатор 9, считывающую.линейку фотоприемников 10. В качестве аналого-цифрового преобразовател  1 могут использоватьс  серийные промышленные АЦП, удовлетвор ющие по быстродействию и разр д- ности услови м конкретной решаемой задачи. В качестве магнитно-оптического кристалла 6 целесообразно использовать пленочные структуры феррогранатов , выпускаемые на подложках диаметром 25 и 40 мм. Ступенчатый ослабитель света 7 представл ет собо оптический транспарант с упор доченными по одной оси пр моугольными област ми с различным пропусканием света. Он может быть изготовлен фото графическим способом или напылением. Б качестве считывающей линейки.фотоприемников целесообразно использовать фоточувствительные приборы с за р довой св зью. Остальные вход щие в устройство элементы имеют широкое распространение и выбираютс  в зави симости от решаемой задачи. Магнитооптический спектроанализатор .аботает следующим образом. Исследуемый сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразовател  1, в котором он представл етс  в цифровой форме. После преобразовани  сигнала в АЦП 1 на вход п-го канала записывающей магнитной головки подаетс  цифровой сигнал который и регистрируетс  в соответствующей строке на магнитном носителе 3. При движении магнитного носител  записанный на нем сигнал вводитс  в контакт с магнитооптическим кристаллом 6. На последнем под действием полей рассе ни  сигналограммы происходит изменение структуры доменов, котора  повтор ет структуру пол  рассе ни  сигналограммы. Учитыва , что магнитные домены в кристаллах феррогранатов имеют два направлени  намагниченности, при применении таких кристаллов целесообразно использовать представление сигнала в параллельном коде с основанием головки 2. В этом случае цифровой сигнал может принимать лишь два численных значени  О и 1. Магнитооптический кристалл 6, перемагниченный полем рассе ни  сигналограммы, освещаетс  линейно пол ризованной когерентной -световой волной от лазера 4 через коллиматор 5. В результате двойного прохождени  света через кристалл 6 и полного внутреннего отражени  его от поверхности, наход щейс  в контакте с магнитным носителем 3, распределение пол  комплексной амплитуды света (в проекции на ось пол 15йзатора 9) будет пропорционально функции распределени  намагниченности на магнитном носителе 3. Ступенчатый ослабитель 7 обеспечивает взвешенное суммирование отдельных разр дов сигнала. Дл  обеспечени  задани  весовых коэффициентов в разр дах значени ми 1 и О ориентаци  под ризатора 9 j выбираетс  под углом { +Qp) к оси пол ризации падающего на кристалл. лазерного излучени  (где QC-- угол фарадеевского вращени  пол ризации в магнитооптическом кристалле). В этом случае через домены одного направлени  намагниченности свет вообще не проходит, что соответствует коэффициенту О, а дл  другого направлени  намагниченности доменов пропускание будет соответствовать коэффициенту 1. Объектив преобразовани  Фурье формирует в своей второй фокальной плоскости поле комплексной амплитуды света, соответствующее двумерному Фурье-образу. Дл  того, чтобы поле комплексной амплитуды света на считывающей линейке фотоприемника 10 соответствовало Фурье преобразованию от входного сигнала в динамическом диапазоне , определ емом его N-разр дным цифовь1м представлением, ширина щели S фотоприемника 10 должна удовлетвор ть условию: S , где Д - длина волны света, f - фокусное рассто ние Фурье-объектива, L - линейна  входна  апертура анал затора. 5. .4 При использовании магнитооптических модул торов .имеющих более двух уровней градации хтропускани , в устройстве может быть использовано представление сигнала с основанием большим, чем 2f в этом случае число требуемых разр дов (и каналов записи) будет уменьшено. .The invention relates to information processing techniques in optical systems, in particular, to devices that perform spectral analysis of signals. The purpose of the invention is to increase the dynamic range of the analyzer. The drawing shows a structural diagram of the magneto-optical spectrum analyzer. The device contains an analog-to-digital converter 1 (ADC) into a parallel digital code connected by the output of each bit to the corresponding input of the multichannel magnetic head 2, magnetic carrier 3, laser 4 and collimator 5 located on its optical axis, magneto-optical crystal 6, stepwise attenuator light 7, the Fourier transform lens 8, the polarizer 9, reads the line of photodetectors 10. As an analog-digital converter 1, commercial industrial ADCs can be used that satisfy fast action and railway NOSTA discharge conditions specific problem to be solved. As a magneto-optical crystal 6, it is advisable to use film structures of ferrogrenates, produced on substrates with a diameter of 25 and 40 mm. Step light attenuator 7 is an optical transparency with rectangular areas arranged along one axis with different transmission of light. It can be made photo graphically or by spraying. It is advisable to use photosensitive devices with regular communication in the quality of the reading line. The remaining elements included in the device are widely distributed and are selected depending on the problem to be solved. Magneto-optical spectrum analyzer. Works as follows. The signal under study is fed to the input of analog-to-digital converter 1, in which it is represented in digital form. After the signal is converted into ADC 1, a digital signal is applied to the input of the nth channel of the recording magnetic head and recorded in the corresponding line on magnetic carrier 3. When the magnetic carrier moves, the signal recorded on it is brought into contact with the magneto-optical crystal 6. On the latter, under the influence of fields Waveform scattering changes the domain structure, which repeats the scatterogram scatter field structure. Taking into account that magnetic domains in ferro-garnet crystals have two directions of magnetization, when using such crystals it is advisable to use the representation of the signal in a parallel code with the base of the head 2. In this case, the digital signal can take only two numerical values of O and 1. Magneto-optical crystal 6, reversal scattered waveforms, illuminated by a linearly polarized coherent luminous wave from laser 4 through the collimator 5. As a result of the double passage of light through the crystal 6 and full its internal reflection from the surface in contact with magnetic carrier 3, the field distribution of the complex amplitude of the light (projected on the axis of the field 15isator 9) will be proportional to the magnetization distribution function on the magnetic carrier 3. Step attenuator 7 provides weighted summation of individual bits of the signal . To ensure the setting of weighting coefficients in the bits of the values 1 and O, the orientation under the sealer 9 j is selected at an angle {+ Qp) to the polarization axis of the incident on the crystal. laser radiation (where QC is the angle of Faraday rotation of polarization in a magneto-optical crystal). In this case, the light does not pass through the domains of one direction of magnetization, which corresponds to the coefficient O, and for the other direction of the magnetization of the domains, the transmission will correspond to coefficient 1. The Fourier transform objective forms in its second focal plane a field of complex amplitude of light corresponding to a two-dimensional Fourier pattern. In order for the complex amplitude field of the reading line of the photodetector 10 to correspond to the Fourier transform from the input signal in the dynamic range defined by its N-bit digital representation, the slit width S of the photodetector 10 must satisfy the condition: S, where D is the wavelength light, f — focal distance of the Fourier objective, L — linear input aperture of the anode. 5. .4 When using magneto-optical modulators having more than two levels of transmittance, the representation of a signal with a base larger than 2f can be used in the device in this case, the number of required bits (and recording channels) will be reduced. .

Claims (1)

МАГНИТООПТИЧЕСКИЙ СПЕКТРОАНАЛИЗАТОР, содержащий записывающую многоканальную магнитную головку, подвижный магнитный носитель, в контакте с которым сзади по ходу движения магнитного носителя установлен магнитооптический кристалл, оптически связанный с выходом коллиматора, находящегося на оптической оси лазера, а на продолжении оптической оси отраженного от магнитооптического кристалла луча установлены объектив преобразования Фурье, поляризатор и считывающий элемент, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона,в него введен аналого-цифровой преобра зователь сигнала в параллельный цифровой код и ступенчатый ослабитель света, пропускание которого в n-ой ступени пропорционально qn, где Q - основание цифрового кода преобразователя, при этом выход каждого I)-го разряда аналого-цифрового преобразователя подключен к соответствующему входу магнитной головки, ступенчатый ослабитель света установ лен в плоскости, оптически сопряженной с магнитооптическим кристаллом, таким образом, что каждая П,-ая ступень ослабителя перекрывает в пространстве область магнитного носителя с записью соответствующего разряда цифрового кода, а считывающий элемент выполнен в виде узкой линейки фотоприемников с шириной не более i/'HL, гдеf - фокусное расстояние объектива Фурье, fl - длина полны света, L - линейная входная апертура анализатора, установленной перпендикулярно оптической оси вдоль направив ω с ления движения магнитного носителя.A MAGNETO-OPTICAL SPECTRAL ANALYZER containing a recording multi-channel magnetic head, a movable magnetic carrier, in contact with which a magneto-optical crystal is mounted behind the magnetic carrier, which is optically coupled to the output of the collimator located on the laser optical axis, and a beam is installed on the continuation of the optical axis of the beam reflected from the magneto-optical crystal Fourier transform lens, polarizer and sensing element, characterized in that, in order to expand the dynamic range , an analog-digital converter of the signal into a parallel digital code and a step light attenuator are introduced into it, the transmission of which in the nth step is proportional to q n , where Q is the base of the converter digital code, and the output of each I) -th digit of the analog-digital the transducer is connected to the corresponding input of the magnetic head, a step light attenuator is installed in a plane optically conjugated with a magneto-optical crystal, so that each Pth step of the attenuator covers in space a region a magnetic carrier recording the corresponding digit of the digital code, and the reading element is made in the form of a narrow line of photodetectors with a width of not more than i / 'HL, where f is the focal length of the Fourier lens, fl is the length of the light, L is the linear input aperture of the analyzer installed perpendicular to the optical axis along directing ω with the l of the motion of the magnetic carrier. 1Ϊ 703751Ϊ 70375 1 1170375 21 1170375 2
SU833581864A 1983-04-19 1983-04-19 Magnetooptical spectrum analyzer SU1170375A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833581864A SU1170375A1 (en) 1983-04-19 1983-04-19 Magnetooptical spectrum analyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833581864A SU1170375A1 (en) 1983-04-19 1983-04-19 Magnetooptical spectrum analyzer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1170375A1 true SU1170375A1 (en) 1985-07-30

Family

ID=21060020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833581864A SU1170375A1 (en) 1983-04-19 1983-04-19 Magnetooptical spectrum analyzer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1170375A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Тезисы докладов Ш Всесоюзной школы по обработке оптической информации. Рига, 1980, ч.П, с. 328. , *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4281904A (en) TIR Electro-optic modulator with individually addressed electrodes
Dandridge et al. Laser noise in fiber‐optic interferometer systems
US3991318A (en) Optical detection systems utilizing organ arrays of optical fibers
GB1489756A (en) Optical recording
Taylor Application of guided-wave optics in signal processing and sensing
CA1084726A (en) Scanning spectrometer
US5105380A (en) Electro-optic channelized modulator and receiver
US4344675A (en) Optical signal processing device
US4160269A (en) Apparatus for optically reading a phase-modulated optical record carrier
KR950010270B1 (en) Pick up apparatus of optical disk
SU1170375A1 (en) Magnetooptical spectrum analyzer
US4355869A (en) Self scanned optical Fourier transform arrangement
Cole Electro-optic spectrograph for radio astronomy
US3609723A (en) Piezoreflective-magnetostrictive film transducer
GB2070314A (en) Device for reproducing the information on a recorded medium
JPS63311630A (en) Photodetector for card type optical recording medium
RU2153680C1 (en) Acoustooptical receiver-frequency meter
RU2232400C2 (en) Method and device for determination of direction to sound source
SU1734068A1 (en) Magnetooptical spatial-time light modulator
SU1396761A1 (en) Method of measuring the intensity of static periodical magnetic field
JPS5661043A (en) Detector for focus
SU1334093A1 (en) Acoustooptical phase and frequency meter
SU1095092A1 (en) Optical spectrum analyzer
RU2178181C2 (en) Acoustooptical receiver-frequency meter
Dopfer et al. Brillouin scattering and dynamical diffraction of entangled photon pairs