Оптический анализатор спектра случайных двумерных сигналов Советский патент 1986 года по МПК G01R23/17 

Изобретение относится к устройст вам для спектрального анализа с попощью оптических элементов и посред ством записи информации на носитель и может быть использовано в статиче кой радиофизике при обработке двумерных сигналов. Цель изобретения - повьгшение динамического диапазона анализатора. На . . 1 представлена схема опт ческого анализатора спектра случайных двумерных сигналов; на фиг. 2 фрагмент фильтрующей маски, используемой в анализаторе. Анализатор содержит последовател но расположенные источник 1 когерен ного света (лазер), расширитель 2 пучка, состоящий из короткофокусной линзы 3 и точечной диафрагмы 4, преобразующий объектив 5, транспара 6 из набора N транспарантов с обрабатьгеаемыми изображениями (реализациями двумерных сигналов), матрицу из n«m одинаковых голографических сфе рических линз 8, фильтрующую маску 9, регистрирующую фотопленку 10 и устройство 11 смещения фотопленки 10 по осям X и Y. Источник 1 света, расширител 2 пучка и преобразующий обг,ектив 5 представляют собой оптический когерентный спектроанализатор Фурье, Фильтрующая маска 9 вьтолнена в вид непрозрачного экрана с п « п прямоугольными отверстиями 12, соосными с линзами 8 матрицы 7, т.е. отверстие 12 располагается точно пр тив центров линз 8 матрицы 7„ Соотн шение размеров б, и 6v отверстий 1 и расстояний ДХ и AY между ними ра 11,, - И -. Матрица 7 установлена в спек п m ральной плоскости преобразующего объектива 5. В фокальной плоскости матрицы 7 установлена фотопленка 10 вплотную к фильтрующей маске 9, Устройство 11 смещения фотопленки 10 выполнено в виде двухкоординатной подачи с микрометрическими винтами (не показаны). Если заданы наперед WnwH - необходимые минимальные разряжения спектра по соответствующи координатам пространственных частот то расстояния между отверстиями 12 по координатам X и Y определяются соотношениями: дх -ь-лД 80 А-Ь-Д), где Л длина волны света; . L расстояние между транспарантом 6 и матрицей 7. Анализатор работает следующим образом. Оптический двумерный случайный сигнал, записанный на транспаранте 6, освещают пучком когерентного света от источника 1 света (лазера), сформированньП до нужных размеров расширителем 2 пучка и прошедшим через преобразующий объектив 5. В спектральной плоскости преобразующего объектива 5 формируется распределение интенсивности света, пропорци.ональное спектру мощности двумерного сигнала. Далее световой поток с распределением интенсивности, пропорциональным спектру мощности анализируемого сигнала, проходит через матрицу 7, состоящую из п л га голографических линз 8. В фокальной плоскости матрицы 7 формируется световой поток с рапределением интенсивности в виде п X m мелких сфокусированных пятен, который при попадании этих пятен в отверстия 12 фильтрующей маски 9 преобразуется в систему N п к га лучей с площадью поперечного сечения каждого Ss е,--бу , Этой системой N лучей производится экспонирование фотопленки 10 в течение определенного времени 1: , Затем устройством 11 фотопленка 10 перемещается по координате X или Y, транспарант 6 заменяется новым и производится новое экспонирование фотопленки 10. Запись каждой спектральной компоненты на фотопленке 10 любой реализации входного сигнала производится в виде элементарной ячейки с помощью 6S. Запись спектральных компонент N реализаций производится N элементарными ячейками на участке фотопленки 10, ограниченном квадратом с вершинами при проекциях отверстий 12 в фильтрующей маске 9, площадь которого дЗ ДХ -AY. Максимальное количество записываемых реализаций в предлагаемом анализаторе, равное N, получают тогда, когда записывают элементарные Ачейки с площадью 6S вплотную друг к другу по обеим координатам. При этом перемещение фотопленки 10 по координатам производится с шагом, равным размеру отверстия 12 по соот

Изобретение относится к области спектрального анализа с помощью оптических элементов и посредством записи информации на носитель. Может быть использовано в статической радиофизике при обработке двумерных сигналов. Целью изобретения является повышение динамического диапазона анали- . затора. В устройство, содержащее источник 1 когерентного света, расширитель пучков, состоящий из короткофокусной линзы 3 и точечной диафрагмы 4, преобразующей объектив 5, транспарант 6 из набора N транспарантов с обрабатываемыми изображениями, регистрирующую фотопленку 10, устройство 11 смещения фотопленки 10, для достижения цели введены матрица 7 им п « m одинаковых голографических сферических линз 8, фильтрующую маску 9, выполненную в виде непрозрачного экрана с п « m прямоугольными отверстиями 12, соосными с линзами 8 матрицы 7. Матрица 7 установлена в спектральной плоскости преобразующего объектива 5. Максимальное количество обрабатываемых реализаций в Анализаторе N п тп, определяется Сп « m раз. 2 ил.