УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯВ ФУРЬЕ-СПЕКТР Советский патент 1974 года по МПК G06F17/14 G06G7/19 

1

Изобретение относится к технике миниатюризации когерентно-оптических устройств обработки информации. Оно может найти применение в оптических вычислительных машинах, в голографических системах обнаружения и распознавания образов.

Известны устройства когерентной оптики, в которых используется свойство ЛИНЗ осуществлять Фурье-преобразование. Одним из наиболее перспективных направлепий развития этих систем является их выполнение на микроволноводах и узлах интегральной оптики.

Существенным недостатком для полного перехода на интегрально-оптические принципы при конструировании оптических систем различного назначения является необходимость введения в эти схемы линз для осуществления преобразования координатной плоскости в спектральную. Обычные линзы плохо контактируются с микроволноводами и узлами на их основе, нарушая единство волновых и конструктивных принципов схем и резко увеличивая габариты всей системы в целом. Простое уменьшение геометрических параметров линз ухудшает их разрешающую способность п пропускаемую ими полосу пространственных частот. Кроме того, необходима сложная система фиксации в координатной и спектральной ПЛОСКОСТЯХ липзы соответственно объекта и

регистрирующей среды и крепления последних на виброустойчивом основании.

С целью микроминиатюризации устройства без снижения его разрешающей способности используется вместо классической лпнзы отрезок рефракционного диэлектрического микроволновода, показатель преломления которого меняется в поперечном сечении по закону: п(г)По(6г2) и обладающий фокусирующими свойствами и хорошей разрешающей способностью. Фокусное расстояние отрезка такого микроволновода, определяемое

по формуле: /.iotiSin(yb/)-, может быть сделано сколь угодно малым, где По - показатель преломления на оси микроволновода, b - полол ительпая постоянная, / - длина отрезка микрОБОлновода.

Технологически такой рефракционный волповод осуществляется либо как Seifoc стекловолокно, лпбо на полимерных материалах смешением полимеров с разпыми коэффицисптами преломления за счет диффузии одного

из них в другой.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства, представляющего собой отрезок рефракционного диэлектрического микроволновода 1, длина / которого выбрана таким

образом, чтобы координатная Р(х, у) и спектральная Q(U, V) плоскости, в которых размещаются соответствен 10 объект 2 и регистрирующая среда 3, располагались в двух сопряженных фокальных плоскостях, образованных данным микроволноводом. Устройство осуществляет преобразование Фурье-функции, размещенной в координатной плоскости. При этом ее образ Фурье получается в спектральной плоскости. Иопользованне отрезков таких рефракционных диэлектрических микроволноводов в интегрально-оптических схемах обеспечивает получение весьма малых фокусных расстояний, что нозволяет практически совместить координатную и спектральную плоскости с входным и выходным торцами микроволновода - линзы без применения специальных согласующих устройств и тем самым повысить информативность системы за счет увеличения числа «захватываемых апертурой дифракционных порядков. Суммарная разрешающая способность схем увеличивается за счет высокой разрешающей способности рефракционных микроволноводов (250- 4-400 лин/мм) для когерентного света по сравнению с обычными линзами (100 лин/мм).

Предмет изобретения

Устройство для преобразования изображения в Фурье-спектр, содержащее расположенные по оптической оси источник когерентного света, транспарант с исходным изображением и регистрирующую среду, отличающееся тем, что, с целью обесиечения возможности микроминиатюризации устройства без снижения его разрешающей способности, между указанным транспарантом и регистрирующей средой размещен отрезок диэлектрического микроволновода с переменным по сечению коэффициентом преломления, причем транспарант с исходным изобрал ением и регистрирующая среда расположены непосредственно на входном и выходном торцах отрезка микроволновода.

.у;

- а

йг,;