SU780699A1

SU780699A1 - Когерентно-оптический спектроанализатор

Info

Publication number: SU780699A1
Application number: SU792733742A
Authority: SU
Inventors: Ю.А. Быковский; А.И. Ларкин; А.А. Маркилов; С.Н. Стариков; Н.А. Толокнов
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Физический Институт
Priority date: 1979-03-06
Filing date: 1979-03-06
Publication date: 1981-12-15

Description

Изобретение относится к области когерентно-оптической обработки информации и может быть использовано для решения задач Фурье-анализа электрических, радио-, сейсмических и т. п. сигналов:

Известно устройство для .спектрального анализа (1J, в котором исключается возмущающее фазовое .воздействие устройства ввода за счет применения мекогерентного света. Устройство .состоит из источника некогерентного излучения, транспаранта, двух вращающихся дифракционных решеток, суммирующей линзы, фотоэлектронного умножителя (ФЭУ), осциллографа. Однако, данный спектроанализатор не обеспечивает высокой точности спектрального анализа вследствие применения муаровых .полос и не позволяет обрабатывать знакопеременные сигналы.

Наиболее близким техническим решени- 20 ем является спектроанализатор [2], в котором имеются расположенные на одной оптической оси источник когерентного излучения, коллиматор, транспарант, проецирую-..........

щая линза, ФЭУ, с временным фильтром. ²⁵Недостатками данного спектроанализатора являются наложение фазовых возмущений транспаранта блока ввода на спектр анализируемого амплитудного сигнала, 'а также ' зависимость точности спектрального Преобразования от точности .фокусировки анализируемого изображения на .фотокатоде ФЭУ и неравномерной чувствительности ФЭУ по поверхности фотокатода.

⁵ - Целью изобретения является повышение

-точности.

Поставленная цель достигается тем, что в спектроанализатор введены рассеиватель, гейератбр“апрост₁рзмстЦенйЫХ'’гЗр.йЪнйК if *® блок смещения, установленные последовательно по ходу луча между коллиматором и транспарантом, а .рассеиватель размещен перед фотоумножителем.

Схема оптического спектроанализатора15 представлена на чертеже. Спектроанализатор содержит'поспед0батеЛШО'фаС1Шйожей' ные на одной оси источник когерентного излучения 1, коллиматор 2, генератор пространственных гармоник 3, блок смещения 4, транспарант 5, проецирующую линзу 6, рассеиватель 7, ФЭУ с временным фильтром 8.

Луч от источника 1 расширяют коллиматором 2 и пр.еобразуют генератором гармоник 3 в систему интерференционных полос, направленных вдоль оси г/ и локализованных в плоскости транспаранта 5. Сдвиг интерференционных полос на половину периода между областями, соответствующими ³⁰ #>0 и у<0, выполняют блоком смещения '4, что обеспечивает возможность спектрального анализа знакопеременных сигналов. Сдвиг всей -системы полос на половину периода выполняют блоком смещения 4 для ' -получения косинусного и синусного Фурьеспектров. С помощью линзы 6 на рассеивателе 7 собирают свет, прошедший через транспарант 5. Рассеивателем 7 каждую точку -световой волны распределяют по поверхности фотокатода ФЭУ 8. Интенсивность -света на фотокатоде описывается выражением:

И i 2π(7(t)x\²dx'dy — В + + 0 ^f(x)cos4~U{tjxdx, ляет использовать в .нем в качестве устройств ввода транспаранты с произвольными фазовыми свойствами, использование которых -в' настояirt.ee -время лимитируется (или просто невозможно) из-за -возмущений, вносимых в спектр анализируемого сигнала. Кроме того, удается достичь высокой точности спектрального анализа за счет снижения требований к проецирующей оптике и качеству фотокатода ФЭУ. Данное устройство может найти применение в решении широкого круга задач оперативного спектрального анализа ,в реальном масштабе времени.

I / _:................. .. ........ . . ...- ......

где t (x, у) — функция амплитудного про:, пускания транспаранта с анализируемым сигналом; f(x) — анализируемый сигнал, записываемый на транспаранте в силуэтном представлении;

— множитель, описывающий фазовые неоднородности транспаранта;

— меняющаяся во времени частота интерференционных <по- . л-ос; - — константа.

Ц(/)

В

Ток на выходе ФЭУ будет описываться данным выражением, являющимся анали<ГйческимВ^ —ставления анализируемого -сигнала } (х). Выражение не зависит от фазовых свойств транспаранта. С помощью (временного фильтра устраняют постоянную В и наблюдают истинный амплитудно-фазовый спектр сигнала.

Применение данного устройства для -решения задач спектрального анализа позво20

Claims

Формула.изобретения . Когерентно-оптический '-спектроанализатор, содержащий последовательно расположенные. на -одной , оптической оси источник когерентного излучения, коллиматор, транспарант, проецирующую линзу, ιφοτοэлектронный умножитель с временным фильтром, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в -спектроанализатор введены .рассеиватель, генератор пространственных гармоник и блок -смещения, установленные последовательно' по ходу луча между коллиматором и транспа^: рантом, а рассеиватель размещен перед фотоумножителем.