Адаптивное устройство коррекции изображения Советский патент 1988 года по МПК G02B26/08 

ел

1

Изобретение относится к квантовой радиотехнике и может быть использовано в оптических информационных и измрительных системах, работающих в услвиях случайно-неоднородных сред, в частности в турбулентной атмосфере Цель изобретения - улучшение качества адаптивной фазовой коррекции искажений, лежащих в широком спектральном диапазоне

На чертеже представлена структурная схема устройства коррекции изображения

Устройство содержит корректор 1 волнового фронта, первый светоделитель 2, интерферометр 3, генератор 4 опорной частоты, фазовые детекторы 5 вычислители 6 управляющие воздействий, усилители 7, второй светоделитель 8, пространственный фильтр 9, фотодетектор 10 и анализатор 11 спектра „

Устройство работает следующим образом

Часть энергии оптического пучка, OTpaaHBOjarocH от корректора 1 волнового фронта, направляется с помощью первого светоделителя 2 на оптически вход интерферометра 3 сдвига, на электрический вход которого поступает сигнал от генератора 4 опорного напряжения Фазы сигналов на каждом из выходов интерферометра 3 сдвига пропорциональны разностям фаз между смежными дискретными точками волнового фронта, соответствующими управляющим элементам корректора 1 волновог фронта 1, Эти сигналы детектируются матрицей фазовых детекторов 5 совместно с опорным напряжением генератора 4, в-результате чего напряжени на выходе i-ro фазового детектора пропорционально i-й измеренной разности фаз: и гЯ с Фазовые детектор 5 имеют управляемую полосу пропускания Она устанавливается минимально необходимой для качественной коррекции искаженир волнового фронта, благодаря чему улучшается селекция щу- мов, действующих на входе адаптивного контура.

Для вычисления корректирующих воздействий используются вычислители 6 корректирующих воздействий, вычисляющие их в соответствии с выражением

1 1 ,j

V --- ( Ф . + Ч . + U) +ш -f - G ii1,J i.J i,J-M iJM

-т + Ф

4 . .

«I

YI - 1

+ V } -,

Tyj J

где ,j - значение фазы оптического сигнала в точке (х , у.)

волнового фронта;

0

5

0

5

Ф Ч 1И J

V:

Р.

41 l.-J+l

- J - измеренные значения разности фаз соответственно по кординатам х и у, введенным в плоскости, перпендикулярной распространению оптичес кого сигнала;

G - масштабный коэффициент, значение которого для внутренних точек равно 4, а для крайних -3 или 2.

В случае линейной решетки алгоритм (1) имеет вид

Ф - (v, Ч,.Л, . -Я, ).(2) где масштабный коэффициент G для

внутренних точек равен 2, а для крайних - 1 о

Напряжения с выходов вычислителей усиливаются до требуемой величины в усилителях 7 и поступают на соответ- ствуюшие управляющие входы корректо- 0 ра 1 о В результате искажения волнового фронта в оптическом сигнале на выходе устройства компенсируются и улучшается качество коррекции искажений, лежащих в широком спектральном диапазоне„

5

0

5

0

5

Для управления полосой пропускания фазовых детекторов 5 часть энергии оптического пучка с помощью второго светоделителя 8, установленного до корректора 1 волнового фронта, направляется через пространственный фильтр 9 на вход фотодетектора 10. Пространственный фильтр 9 обеспечивает дифрационно-ограниченный прием фотодетектором 10 излучения бакена или блестящей точки наблюдаемого объекта Вследствие турбулентных искажений волнового фронта выходной сигнал фотодетектора 10 будет флуктуировать, а частота флуктуации будет определяться временем квазистационарности искажений Эта частота вьщеляется с помощью анализатора 1I спектра, подключенного к выходу фото- детектора 10„ Выходной сигнал анализатора 11 спектра определяется частотой флуктуации волнового фронта и поступает на управляющие входы фазо

вых детекторов 5, управляя их полосо пропускания о

Формула изобретения

Адаптивное устройство коррекции изображения, состоящее из оптически связанных корректора волнового фронт светоделителя и интерферометра сдвига, а также генератора опорной частоты, матрицы фазовых детекторов, вычислителей управляющих воздействий и усилителей, причем выходы интерферометра сдвига соединены с первыми входами фазовых детекторов, один из вы- ходов генератора опорной частоты подключен к электрическому входу интерферометра сдвига, а второй его выход соединен с вторым входами фазовых детекторов, выход каждого фазово- го детектора подключен к входам вычислителей управляющих воздействий, соответствующих смежным элементам корректора волнового фронта, выходы вычислителей управляющих воздействий

0

о 5

соединены с входами других вычислителей управляющих воздействий, соответствующих смежным элементам корректора волнового фронта, и через усилители подключены к управляющим входам соответствующих элементов корректора волнового фронта, отличающее с я тем, что, с целью повышения качества коррекции искажений, лежащих в широком спектральном диапазоне, в устройство введены второй светоделитель, пространственный фильтр, фотодетектор и ан ализатор спектра, причем второй светоделитель устанавливается перед корректором волнового фронта и через пространственный фильтр, расположенный в плоскости формирования изображения, оптически связан с входом фотодетектора, выход которого соединен г входом анализатора спектра, а выход анализатора спектра пoдклю ieн к дополнительным управляющим входам фазовых детекторов

Изобретение относится к квантовой радиотехнике. Цель изобретения - улучшение качества адаптивной фазовой коррекции искажений, лежал1их в широком спектральном диапазоне„ Для управления полосой пропускания фазовых детекторов 5 часть оптического пучка с помощью светоделителя 8 направляется через фильтр 9 на вход фотодетектора 10. Выходной сигнал последнего флуктуирует. Частота флуктуации определяется временем квазистационарности искажений и выделяется с помощью анализатора 11 спектра, выходной сигнал которого поступает на управляющие входы фазовых детекторов 5, управляя их полосой пропускания. 1 ил