МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОГЕРЕНТНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ НИЗКОЧАСТОТНЫЙ АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА Советский патент 1973 года по МПК G06E3/00 

1

Изобретение относится к оптическим вычислительным устройствам и может быть использовано для одновременного гармонического анализа низкочастотных колебаний любой физической природы (механических, электрических и пр.) в большом числе нараллельных каналов, т. е. может одновременно анализировать сигналы нескольких десятков датчиков.

Для многоканального анализа спектра сигналов применяются электронные анализаторы снектра, являющиеся сложными и громоздкими устройствами. Известны многоканальные анализаторы спектра, использующие принципы когерентной оптической обработки сигналов. Эти устройства позволяют выполнять спектральный анализ одновременно в большом числе параллельных каналов с разрешаюн1,ей способностью, значительно превышающей разрешение электрических анализаторов, кроме того, они компактны и просты в устройстве. Для ввода в обработку анализируемых сигналов в качестве оптических транспорантов используется фотопленка.

Эти устройства характеризуются малым быстродействием, обусловленным задержкой на время обработки фототранспоранта, и значительным расходованием носителя вследствие его однократного использования.

Цель изобретения - повышение быстродействия оптического анализатора и сокращение

2

расхода носителя за счет многократного его использования.

Для этого в качестве оптического трансноранта применена термопластичная пленка с

записью электродов вне вакуума.

Иа чертеже приведена схема описываемого устройства.

Оно состоит из замкнутого кольцевого термопластического носителя /, ведущего 2 и

паразитных 3 роликов, от числа и размещения которых зависит длина носителя. Занись сигналов осуществляется электродом 4. Плотнось размещения язычков электрода и ширина носителя определяют число нараллельно

записываемых каналов. Подготовка носителя к записи осуществляется тритиевым нейтрализатором 5 статического электричества. Запись цроявляется посредством пагревания электрической спирали 6.

Стирание записи и подготовка носителя к новому циклу записи осуществляется тритиевым нейтралнзатором 7 и нагревателем 8. Диафрагма 9 определяет размер освещаемой апертуры.

Астигматическая оптическая система состоит из узла отклонения 10, направляющего когерентный нучок света в диафрагму Я цилиндрической линзы // и линзы 12, осуществляющих нреобразование Фурье, и выходного

регистратора 13.

Запись производится электродом 4 иа предварительно заряженную тритиевым нейтрализатором 5 статического электричества пленку, для чего на ее поверхности создается потенциальный рельеф в соответствии с записываемым сигналом. Проявление записи осуществляется путем деформации поверхности пленки под действием электростатических сил потенциального рельефа при нагреве электрической спиралью 6. Запись получается фазовой в виде модуляции толщины оптически прозрачного транспаранта. Для стирания записи тритиевый нейтрализатор 7 выравнивает потенциальный рельеф на поверхности термопластика и при повторном нагреве нагревателем 8 за счет сил поверхностного натяжения деформированная поверхность термопластика сглаживается.

Узел отклонения 10 направляет параллельный пучок когерентного света на диафрагму 9, ограничивающую размер освещенной апертуры. Она определяет разрещающую способность анализатора спектра, равную отношению скорости протяжки носителя к размеру апертуры.

Астигматическая оптическая система, состоящая из линз 11 и 12, настраивается таким образом, чтобы в пространстве между освещаемой апертурой и выходным регистратором в вертикальной плоскости (У, Yi) выполнялась пара взаимных преобразований Фурье (т. е. операция изображения), а в горизонтальной

(X й)ж) - однократное преобразование Фурье. Тогда на выходном регистраторе координата У соответствует координате У на входной апертуре, а координата Шк - частоте записаннюго вдоль оси X сигнала. Преобразование Фурье в каждом параллельном канале выполняется независимо. Основные параметры записи: разрещающая способность - не хуже 30 лин/мм, динамический диапазон более 15 дб, число циклов перезаписи - от 10 до 10000 в зависимости от степени защиты пленки от запыленности (герметизации устройства).

Предмет изобретения

Многоканальный когерентный оптический низкочастотный анализатор спектра, содержащий лентопротяжный механизм с носителем информации, записывающее устройство с многоязычковым контактным электродом, оптическую систему, состоящую из последовательно размещенных вдоль оптической оси диафрагмы, цилиндрической и сферической линз, осуществляющих преобразование Фурье, огличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия при сокращении расхода носителя, в пем носитель информации выполнен в виде термопластичной пленки с размещенным вдоль нее тритиевым нейтрализатором, причем линия контакта электрода с носителем перпендикулярна образующей цилиндрической линзы.

/5