Оптический анализатор опектра Советский патент 1980 года по МПК G01R23/16 

(54) ОПТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА го преобразования, функцию интегрирования выпблянег объектив 5 (в анализаторах спектра; с временным инггегрированием видикон выполняет функцию интегратора). Анализатор работает следующим образом. Пучок лучей, формируемый протяже1шым источником 1 света и конденсором 2, освещает носитель 3 с записью исследуемого сигнала f (х). Каждый световой луч, прошедший через носитель 3, формирует на выходе поляризатора 8 две световые волны равной амплитуды, поляризованные по осям х и у. Эти две волны, проходя через призму 10, приобретают разность фаз (о)Е где А - дпина волны света, испускаемого источником 1; )- разность показателей преломления для двух волн различной поляризации, зав сящая от угла а между проекцией светового луча на плоскость (xz) и оптической осью системы; - путь, проходимый лучом внутри призмы Поскольку оптическая ось кристалла распол жена в плоскости (xz), при небольших углах наклона луча к плоскости (xz) разность пока- зателей Д п ( а ) практически не зависит от этого угла. Интенсивность луча на выходе поляризатора 9 определяется выражением (-Cos&M)Dj(()e, Поскольку путь , проходимый лучом в призме 10, линейтю связан с координатой х, зависимость интенсивности луча IQ от координа ты X определяется исследуемым-сигналом, и интенсивность луча на выходе поляризатора 9 имеет вид a-KtW -co.(()«j|l где а и И Q - постоянные, определяемые углом при вершине и соотношением оснований призмы 10; К - коэффициент, зависящий от потерь света Б оптической системе. Каждый пучок параллельных лучей, выходящих из модулятора 4 под углом а к оптической оси анализатора, собирается объективом 5 на один из фотоприемников матрицы преобразователя 6, имеющий координату х -or F. При этом освещенность фотоприемника с координатой х равна D/Q Е(Х )К 5 {()(;)(x)|d) -D/2, /Десх.(х )Ц)«; с.(х )-(К; D - размер вдоль оси х пучка света, проходящего через носитель 3, k- постоянная. Таким образом, освещенность фотоприем ика с координатой х пропорциональна спектральной составляющей сигнала на частоте, определяемой углом. Поскольку источник 1 света является про, тяженным по оси х, на выходе модулятора 4 име, ется множество пучков параллельных лучей, причем каждый из пучков выходит под определённым углом а и собирается объективом 5 по оси X на соответствующий фотоприемник преобразователя 6. Таким образом, в плоскости матрицы преобразователя 6 по оси X формируется амплитудный спектр; сигнала f(x) одновременно во всем диапазоне частот, причем зависимость частоты от координаты х определяется oJ (х ), а поиск по (х ). Выбор типа кристалла, из которого изготовлена призма 10, срез его граней и их ориентирование относительно оптической оси анализатора позволяют реализовать зависимость Lu(x) линейной. Дифракционный предел анализатора определяется линейной апертурой пучков, которая зависит от размеров призмы 10, и позтому на несколько порядков выше, чем в анализаторе с дифракционными решетками. Это означает, что предлагаемый анализатор позволяет анализировать более высокие пространствеиные частоты, т. е. может анализировать сигналы, записанные с более высокой информационной плотностью. Достоинством предложенного анализатора является также возможность параллельного спектрального анализа одновременно нескольких сигналов. Для этого необходимо между объективом 5 и преобразователем 6 поставить цили1Щрмческую линзу (на чертеже не указана). При зтом в плоскости преобразователя 6 амплитудные спектры различных сигналов fj(x) смещены по координате у. Другим достоинством предлагаемого анализатора является его быстродействие, т. к. скорость анализа зависит только от скорости ввода и вывода информации. Формула изобретения Оптический анализатор спектра, содержащий оптически связанные источник света, конденсор, эталонный мо о лятор, объекгив, фотоэлектрический преобразователь и регистратор, отличающийся тем, что, с келью увелич 1(ия

56804386

скорости анализа, источник света выполнен вИсточники информации,

виде протяженного источника .монохроматичес-принятые вовшмание при жспергизе

кого излучения, а фотоэлектрический преобра-1. Авторское свидетельство СССР № 148120,

эователь - в виде матрицы фотонриемников.кп. 21 d, 1971.