Устройство для получения согласованного фильтра Советский патент 1982 года по МПК H01P1/16 H04N5/30 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в голографических системах обнаружения и распознавания объектов, а также в различных системах автоматического контроля -деталей машиностроительного производства.

Известно устройство по основному авт. св. № 413559, состоящее из источника когерентного излучения, оптического делителя,. опорного и предметного каналов, транспаранта, Фурье-преобразователя и регистрирующей среды (1.

Однако такое устройство обладает ограниченной разрещающеи способностью.

Цель изобретения - повыщение разрешающей способности устройства.

Для достижения цели в устройство для получения согласованного фильтра, содержащее источник когерентного излучения, оптический делигель, опорный и предметный каналы, транспарант, Фурье-преобразователь и регистрирующую ср.еду, введе-. ны последовательно расположенные фоторегистрирующий .слой, оптически связан-, ный с выходным торцом тонкопленочного волновода, дополнительный Фурье-преобразователь и анализатор-транспарант, связанный через оптический канал с источником когерентного излучения.

На чертеже представлена структурная, электрическая схема предлагаемого устройства.

Данное устройство для получения согласованного фильтра содержит источник 1 когерентного излучения, оптический делитель 2, опорный (оптический) канал 3, транспарант 4, Фурье-преобразователь 5, фоторегистрирующий слой 6 (регистрирующую среду), тонкопленочный волновод 7, предметный (оптический) канал 8, регистрирующий прибор 9, дополнительный Фурье-преобразователь 10, анализатор-транспарант 11 и оптический канал 12 с источником когерентного излучения.

Работа, устройства происходит следующим образом.

Луч источника 1 когерентного излучения поступает через оптический делитель 2 на опорный оптический канал 3, формирующий волну с плоским фронтом, освещающую транспарант 4, установленный у входного торца Фурье-преобразователя 5. Запись голографического фильтра производится на фоторегистрирующем слое 6, нанесенном на поверхность тонкопленочного волновода 7. На этапе записи голографического фильтра опорная волна в тонкопленочном волноводе возбуждается с помощью предметного оптического канала 8.

На этапе распознавания во входную плоскость устройства предъявляется анализируемый сигнал. При этом, в плоскости расположения голографического фильтра формируется распределение светового поля, соответствующее Фурье-спектру сигнала, которое, проходя через фильтр, возбуждает в тонкопленочном волноводе поверхностную волну. Интенсивность ее, измеряемая регистрирующим прибором 9, определяет меру оптического сходства распознаваемого и эталонного сигналов.

Устройство позволяет оперативно проводить последовательный анализ сигналов.

Запись фильтра на эталонный оптический сигнал от транспаранта 4 производится аналогичным образом. Опорный оптический канал 3, осуществляющий запись согласованного фильтра из оптического делителя 2, исключается, /а выходной отклик локализуется в сопряженной плоскости (со стороны предметного оптического канала 8) возбуждающего опорную поверхностную волну, где и устанавливается регистрирующий прибор 9. Локализация отклика устройства в поперечной (по отношению к направлению распространения объектной воллы) плоскости обеспечивает независимый перебор эталонных и распознаваемых транспарантов при последовательном анализе, повышая, тем самым, его оперативность.

Устройство для получения согласованного фильтра является замкнутым, так как исключает участки свободного пространства между отдельными элементами. Это уменьшает влияние на его работу внешних

дестабилизирующих факторов, таких, в частности как помехи и вибрации. Кроме того, использование устройства замкнутого типа устраняет необходимость взаимной юстировки отдельных элементов, что повышает эффективность его работы.

Использование записи в поверхностных волнах эквивалентно уменьшению длины волны, что приводит к повышению классического предела разрешения, равного .„/2 (Кп - длина волны в среде с показателем преломления п). Это позволяет уменьшить габариты устройства распознавания за счет исключения преобразующего элемента, выполняющего обратное преобразование Фурье без ухудшения его технических характеристик.

Формула изобретения

Устройство для получения согласованного фильтра по авт. св. № 413559, отличающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, введены последовательно расположенные фоторегистрирующий слой, оптически связанный с выходным торцом тонкопленочного волновода, дополнительный Фурье-преобразователь и анализатор-транспарант, связанный через оптический канал с источником когерентного излучения.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 413559, кл. Н 01 Р 1/16, 1972.