Устройство для оптической обработки информации Советский патент 1981 года по МПК G06D9/00 

.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

1

Изобретение относится к технике обработки информации в оптическом диапазоне волн и может быть использовано в задачах распознавания образов.

Известны устройства для оптической обработки информации, позволяющие проводить над двумерными оптическими распределениями различные аналоговые математические операции.

Одно из известных устройств содержит два объектива, осуществляющих последовательно прямое и обратное преобразование Фурье, и маску-фильтр, расположенную в частотной плоскости первого объектива, причем перед первым и за вторым по коду светового луча объективом установлены идентичные телескопические системы, расположенные симметрично относительно маскифильтра .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, основанное на свойстве линзы выполнять Фурье-преобразование сигнала (транспаранта), который устанавливается в ее передней фокальной плоскости. Это позволяет в задней фокальной плоскости Фурье-преобразователя (плоскости пространственных

частот) синтезировать фильтр, оптически согласованный на распознаваемый сигнал, причем запись голографического фильтра производится в сходящихся пучках t23 .

Недостатками подобных устройств являются значительные габариты,жесткие требования, предъявляемые к когерентности лазерного источника и точности взаимной юстировки элементов голографической схемы в процессе распознавания.

Целью изобретения является расширение области применения за счет снижения степени когерентности источника излучения и уменьшение габаритов устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для оптической обработки информации, содержащем источник излучения, оптически связанный через оптический делитель с выходнь1М оптическим излучателем, на оптической оси которого установлен входной

25 транспарант, Фурье-преобразующий

узел, голографический фильтр и регистрирукяций прибор, Фурье-преобразующий узел выполнен в виде V-образно связанных общим торцом двух самофокусирующих микроволноводов, фокальные

плоскости которых совмещены в общем торце, на который нанесен голографический фильтр, Е ыполненный из толстостенного фоторегистрирую1аего материала. Свободный торец одтного самофокусцрующего м1-1кроволновода оптически связан с ycTaKOBJieHHHivi на его оптической оси входным транспарантом,а свободный торец другого самофокусирующего микрОЕолновода оптически связан с входом установленного на его оптической оси регистрирующего прибора. Фокальные плоскости самофокусирующих микроволноводов совмещены в частотной плоскости с их торцам.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство для оптической обработки .информации состоит из источника 1 излучения, оптичё с1сого делителя

2,выходного оптического излучателя

3,вхолкого транспаранта, 4, Фурьепреобразующего узла 5, выполненного в виде V-образно связанных общим торцом двух самофокусирующих микроволноводов б, /, голографического фильтра 8 и регистрирунзш.его прибора 9,

Устройство работает следующим образом

Луч от источнлка из.т учения с мощью оптического делителя 2 подается на выходной оптический излучатель 3, Сформированная к;тлуч.ателем 3 плоская Еолна освещает входной транспарант 4, Прямое и-обратное Фурье-преобразование оптического сигнала производится Фурье-преобрсгзующим узлом 5.

(Тискальные плоскости микрозолнового 6, 7 совмещены в плоскости расположения голографического фильтра 8, что обеспечивает передачу отклика голографического фильтра 8 в плоскость расположения регистрирующего прибора 9, установленного в фокальной плоскости микроволновода 7 осуществляю1цего обратное преобразование Фурье .Длина каждого мнкроволновода вычисляется, исходя из выражений определяющих положекке отсчетных плоскостей и11.

1 olfc. Г/Ь-3}, V,-i(y(rb-R/alho to

и составляет .arci( (ti Ifcd/l-itf &/а) гдеПр - показатель преломления на

оси микроволновода, Ъ скорость изменения показателя преломления в радиальном направлении; и толщина гликроволновода, © - угол между предметным и

опорным лучами.

Для получения замкнутого устройr-TRS П.ПЯ nfinafioTKM ияЛоомяиии пагзя-

метры микроволноводов выбираются такими, чтобы положение плоскостей и И совпадали, т.е. i Ь 0. Соответствующие услория для закона изменения показателя преломления и длины самофокусирующего микроволновода имеет вид: N-Ji( 1,2,...

При этих условиях в частотной области фокальные плоскости микроволноводов совпадают и локализованы на их торцах, там же нанесен фоторегистрирующий материал голографического- фи-пьтра 8.

Использование в устройстве V-образного Фурье-преобразующего узла,выполненного из самофокускругощих микроволноводов б, 7с совмещенными з частотной области фокальными плоскости-, мк, при условии, что запись голографического фильтра 8 производитсяво встречных пучках на толстослойном фоторегистрирующем материале, обуславливает замкнутость устройства, и обеспечивает проведение процесса распознавания с низкокогерентньзм источником света. Это расширяет диапазон применения устрол ства.

Формула изобретения

Устройст.гю для оптической обработки информации, содержащее источник излучения, оптически связанный через оптический делитель с выходным оптическим излучателем, на оптической оси которого установлен входной транспарант, Фурье-преобразующий узел, голографкческий фильтр и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет снижения степени когерентности источника излучения и уменьшения габаритов устройства, в нем Фурье-преобразующий узел выполнен в виде У образно связанных общим торцом двух самофокуср рующих микроволноводов, фокальные плоскости которых совмещены в общем торце, на который нанесен голографический фршьтр, выполненный из толстостенного фоторегистрирующего материала, причем свободный торец одного самофокусирующего микроволнозода оптически связан с установленным на оптической оси входныг транспарантом, а свободный торец другого самофокусирующего микроволновода оптически связан с входом установленного на его оптической оси регистрирующего прибора,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Коидратенков Г.С. Обработка информации когерентными оптическими системами. М, , Сов.радио, 1972,с. 9, оис. 1.2.