КОГЕРЕНТНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ КОРРЕЛОМЕТРи~ • ^ .г ?? Л Т';V 1"г'i f"« •-:-•••'.-;•..f (^Hk:r! й-;..:'-;.-,;:'• ^'.L. Советский патент 1973 года по МПК G06E3/00 G06G7/19 

1

Изобретение относится к области аппаратных средств корреляционного анализа случайных процессов, записанных на фотоносителе.

Известны когерентные оптические коррелометры, состоящие из когерентного источника света, коллиматора, сферической и цилиндрической оптики и фотодетекторов.

Две наложенные одна на другую фотозаписи случайных процессов освещаются когерентным монохроматическим световым пучком. При смещении одной фотозаписи относительно другой и последующем интегрировании сферической линзой значение электрического сигнала на выходе фотодетектора оказывается пропорциональным квадрату корреляционной функции исследуемого случайного процесса.

К недостаткам известных когерентных оптических коррелометров можно отнести следующее: выходной сигнал фотодетектора пропорционален квадрату коррекционной функции; значительные погрещности из-за наличия постоянной составляющей фотозаписи; необходимость соблюдения строго синхронной скорости протяжки двух идентичных фотозаписей одного и того же случайного процесса.

Повыщение точности коррелометра обеспечивается установкой дополнительного поворотного транспаранта с амплитудным пропусканием, изменяющимся вдоль одной из координат задней Локальной плоскости линзы по

закону модуля косинуса с периодом, пропорциональным максимальному интервалу корреляции. На чертеже изображена схема предлагаемого когерентного оптического коррелометра. Коррелометр включает в себя последовательно расположенные газовый лазер 1, коллиматор 2, фотопленку 3 с записью случайного процесса в виде узкой дорожки с переменной прозрачностью, сферическую линзу 4, транспаранты 5 и 5, щелевую диафрагму 7 и фотодетектор 8.

Фотопленка 3 расположена в передней фокальной плоскости линзы 4. В задней фокальной плоскости линзы 4 установлены вплотную один за другим транспаранты 5 6, щелевая диафрагма 7 и фотодетектор 8.

Транспарант 5 представляет собой непрозрачную маску, перекрывающую световой поток в области (. Транспарант 6 представляет собой фотопленку с амплитудным пропусканием, изменяющимся вдоль одной из координат задней фокальной плоскости линзы по закону модуля косинуса с периодом, пропорциональным максимальному интервалу корреляции, т. е. амплитудное пропускание равно:

ма

(1)

Г(и)р, О)

COS cuгде (iix, Шз/ - координаты плоскости Фурьеспектра;|макс - максимальный интервал корреляции фотозаписи. Диафрагма 7 представляет собой узкую щель, проходящую через главный фокус линзы 4 вдоль оси О (ОхКогерентный монохроматический пучок газового лазера 1, расширенный коллиматором 2 до апертуры, диаметр которой равен требуемому интервалу интегрирования, падает на фотопленку 3. Фотопленка 3 осуществляет амплитудную модуляцию светового пучка в соответствии с записанным на ней случайным процессом. Линза 4 формирует в своей задней фокальной плоскости Фурье-спектр анализируемой фотозаписи. Транспарант 5 осуществляет подавление постоянной составляющей фотозаписи и центрирование случайного процесса. Транспарант 6 осуществляет операцию умножения Фурьеспектра на множитель, равный правой части формулы 1. Можно показать, что при повороте транспаранта 6 на угол ф сигнал на выходе фотодетектора 8 приближенно равен f/BUX Y (0) + (У1. где |1 ма1 с-С05ф аргумент корреляционной функции. R(o), (1) - соответственно дисперсия и корреляционная функция исследуемого случайного процесса. Таким образом, путем поворота транспаранта 6 можно изменять аргумент корреляционной функции. Предмет изобретения Когерентный оптический коррелометр, содержащий расположенные последовательно на оптической оси когерентный источник света, коллиматор, первый транспарант, сферическую линзу, второй транспарант, фотодетектор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в задней фокальной плоскости линзы установлен дополнительный поворотный транспарант с амплитудным пропусканием, изменяющимся вдоль одной из координат задней фокальной плоскости линзы по закону модуля косинуса с периодом, пропорциональным максимальному интервалу корреляции.