1
Изобретение относится к области автоматики.
Известны оптико-акустические устройства, содержащие цепь задержки, электронные усилители и установленные на оптической оси источник света, конденсор, коллиматор, первый ультразвуковой модулятор света, входной объектив, щелевой экран, формирующий объектив, второй ультразвуковой модулятор света, выходной объектив и фотоусилительный блок.
Цель изобретения-расширить полосу частот обрабатываемых сигналов и повысить эффективность работы устройства.
Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в него введен дисперсионный четырехполюсник с линейной дисперсионной характеристикой и генератор импульсов с линейной частотной модуляцией, входы которых соединены со входом устройства, выход дисперсионного четырехполюсника подключен через соответствующий усилитель к входу второго ультразвукового модулятора света, а выход генератора импульсов подключен через последовательно соединенные цепь задержки и другой усилитель ко входу первого ультразвукового модулятора света.
На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.
Оло содержит цепь / задержки, электронные усилители 2 и 5, четырехполюсник 4 с линейной дисперсионной характеристикой, генератор 5 импульсов с линейной частотной модуляцией и установленные на оптической оси источник 6 света, конденсор 7, коллиматор 8, первый ультразвуковой модулятор 9 света, входной объектив 10, щелевой экран 11, формирующий объектив 12, второй ультразвуковой модулятор 13 света, выходной объектив 14 и фотоусилительный блок 15.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Сигнал, зеркальное изображение во времени которого (Необходимо сформировать, поступает
на четырехполюсник 4 с линейной дисперсионной характеристикой и одновременно заиускает генератор 5 импульсов с линейной частотной модуляцией. Параметры четырехполюсника 4 (дисперсионной ультразвуковой линии задержки) выбираются следующими:
а)перепад задержек, соответствующий линейному участку дисперсионной характеристики, не менее нескольких микросекунд (практически достаточно выбирать этот участок равным 3-5 мксек);
б)щерина полосы пропускания, соответствующая линейному участку дисперсионной характеристики должна быть равной (или несколько больщей) щирине спектра нреобразуемого сигнала. Таким образом, величина произведения ширины полосы пропускания на перепад задержек, соответствующий линейному участку дисперсионной характеристики четырехполюсника 4, выбирается меньшей или равной коэффициенту шярокополосности обрабатываемого сигнала. Обрабатываемый сигнал четырехполюсником 4 растягивается, его длительность увеличивается примерно на время, соответствующее перепаду задержек линейного участка дисперсионной характеристики, усиливается он электронным усилителем 2 и поступает на второй ультразвуковой модулятор 13 света. Параметры сигнала, формируемого генератором 5 импульсов, с линейной частотной модуляцией, следующие: а)несущая частота равна несущей частоте обрабатываемого сигнала; б)девиация частоты равна щирине спектра обрабатываемого сигнала; в)длительность импульса равна половине перепада задержек, соответствующего линейному участку дисперсионной характеристики четырехполюсника 4; г)характер изменения частоты в импульсе должен совпадать с характером изменения частоты импульсной реакции четырехполюсника 4 (например, если закон изменения частоты импульсной реакции четырехполюсника 4 «нарастающий, то закон изменения частоты в импульсе, формируемом генератором 5 импульсо1В, тоже нарастающий). Сигнал, сформированный генератором импульсов 5, задерживается цепью 1 задержки на время, равное длительности сигнала на входе второго ультразвукового модулятора 13 света, усиливается электронным усилителем 3 и поступает на первый ультразвуковой модулятор 9 света. За это время растянутый четырехполюсником 4 входной сигнал полностью войдет в апертуру второго ультразвукового .модулятора 13 света. Плоская световая (ВОлна, создаваемая источником 6 света, конденсором 7 и коллиматором 8, освещает первый ультразвуковой модулятор 9 света и дифрагирует на ультразвуковых колебаниях, распространяющихся в нем. В задней фокальной плоскости входного объектива 10 формируется дифракционная картина на щелевом экране 11 с пространственными полосовыми фильтрами, расположенными в м-естах возникновения дифракционных максимумов плюс и минус первых порядков. Фокусные расстояния входного объектива 10 и формирующего объектива 12 и их взаимное расположение выбираются так, чтобы на второй ультразвуковой модулятор 13 света проецировалось увеличенное в два раза изображение радиоимпульса с линейной частотной модуляцией, распространяющегося в первом ультразвуковом модуляторе 9 света. Если бы этот радиоимпульс проецировался без пространственной фильтрации, т. е. щелевым экраном 11, были бы пропущены все дифракционные максимумы, а на втором ультразвуковом модуляторе 13 света было бы сформировано увеличенное в .два раза изображение, соответствующее по пространственным параметрам сигналу удвоенной длительности с несущей частотой и девиацией частоты в два раза меньщими, чем несущая частота и девиация частоты радиоимпульса в первом ультразвуковом модуляторе 9 света. При этом скорость перемещения этого изображения в два раза больще скорости распространения сигнала во втором ультразвуковом модуляторе 13 света, если модуляторы 9 vi 13 изготовлены из одинакового материала. Пространственная фильтрация, состоящая в том, что щелевым экраном 11 пропускаются только дифракционные максимумы плюс и минус первых порядков, позволяет получить увеличенное в 2 раза изображение радиоимпульса с линейной частотной модуляцией, которое соответствует по своим пространственным характеристикам импульсной реакции четырехполюсника 4, но смещается при этом со скоростью, в два раза большей скорости распространения сигнала во втором ультразвуковом модуляторе 13 света. Таким образом, изображение радиоимпульса «догоняет и обгоняет сигнал во втором ультразвуковом модуляторе 13 света. Взаимно корреляционная функция изображения радиоимпульса с линейной частотной Модуляцией и сигнала, искаженного четырехполюсником 4, есть зеркальное изображение во времени входного сигнала устройства. При этом необходимый для корреляции сдвиг сигнало-в обеспечивается различной скоростью смещения изображения радиоимпульса с линейной частотной модуляцией и сигнала во втором ультразвуковом модуляторе 13. Выходной объектив 14 выполняет операцию интегрирования, а фотоусилительный блок 15 преобразует переменный световой поток в электрические колебания. Апертура второго ультразвукового модулятора 13 света должна быть выбрана таким образом, чтобы время пробега ультразвуковых волн через нее было примерно на три длительности радиоимпульса с линейной частотной модуляцией больше удвоенной длительности обрабатываемого сигнала. Апертура первого ультразвукового модуляора 9 света .выбирается такой, чтобы время пробега по ней радиоимпульса с линейной чатотной модуляцией было примерно на две с оловиной длительности этого радиоимпульса длительности обрабатываемого сигнаПредмет изобретения Оптико-акустическое устройство, содержаее цепь задержки, электронные усилители и становленные на оптической оси источник вета, конденсор, коллиматор, первый ультравуковой модулятор света, входной объектив, елевой экран, формирующий объектив, ,втоой ультразвуковой модулятор света, выходной объектив и фотоусилительный блок, отличающееся тем, что, с целью расширения полосы частот обрабатываемых сигналов и повышения эффективности работы устройства, в него введен дисперсионный четырехполюсник с линейной дисперсионной характеристикой н генератор импульсов с линейной частотной модулянией, входы которых соединены со входом устройства, выход дисперсионного четырехполюсника подключен через соответствующий усилитель к -входу второго ультразвукового модулятора света, а выход генератора импульсов подключен через последовательно соединенные цепь задержки и другой усилитель ко входу первого ультразвукового модулятора света.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВОИЗМЕНЕНИЯ ВРЕМЕННОГО МАСШТАБАВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ИМПУЛЬСНЫХРАДИОСИГНАЛОВ12 | 1971 |
|
SU428540A1 |
Многоустойчивое устройство-коррелятрон | 1973 |
|
SU475633A1 |
ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКИЙ КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА-"BUFCrrc-r-r ПДТ?«ТиС ::д:^'-Ь:'Ьл5г!х.>& • ^' | 1972 |
|
SU337730A1 |
Устройство для измерения средней скорости изменения частоты и линейности модуляционных характеристик частотно-модулированных генераторов | 1991 |
|
SU1781632A1 |
Устройство для измерения переходных характеристик оптических усилителей | 2016 |
|
RU2650854C1 |
Устройство для адаптивного временного профилирования ультракоротких лазерных импульсов | 2017 |
|
RU2687513C1 |
Устройство для измерения частотных характеристик четырехполюсников | 1982 |
|
SU1078642A1 |
ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ | 1970 |
|
SU284026A1 |
Устройство для оптического моделирования диаграмм направленности антенн | 1980 |
|
SU951188A1 |
Оптическое корреляционное устройство | 1973 |
|
SU478331A1 |
Вход
6ii/)od
Авторы
Даты
1973-01-01—Публикация