Способ передачи оптического сигнала через неоднородный турбулентный слой Советский патент 1982 года по МПК H04B10/00 G02B27/00 

Изобретение относится к оптической обработке информации и оптической связи и может быть использовано при создании устройств передачи одно- и двумерных оптических сообщений через турбулентные и другие фазово-неоднородные среды. Известен способ передачи оптичес кого сигнала через неоднородный тур булентный слой, заключающийся в зап си голограммы. При этом опорную вол ну, необходимую для записи голограм мы, формируют с помощью источника света, находящегося рядом с объекто изображение которого необходимо передать через турбулентный слой 1 Недостатком указанного способа является низкое качество изображения в том случае, когда неоднородный слой имеет большую протяженность по глубине или находится на большом уд.элеиии от голограммы. Наиболее близким к предлагаемо- му по своей технической сущности является способ передачи оптического сигнала через неоднородный турбулентный слой, заключающийся в формировании обращенной волны, несущей информацию о передаваемом оптическом сигч нале, путем воздействия на нелинейную среду волной, пропущенной через неоднородный турбулентный слой, и двумя комплексно-сопряженными волнами накачки. В соответствии с этим способом объект, изображение которого необходимо передать через неоднородный турбулетный слой, облучают световой волной, например, от лазера. Полученную таким образом-сигнальную волну, искаженную неоднородным слоем, направляют на слой нелинейного вещества, оптические свойства которого (показатель преломления, коэффициент поглощения J зависят от плотности световой энергии, падающей на этот слой. Одновременно на этот

же слой направляют две встречные комплексно-сопряженные волны накачки В результате нелинейного взаимодействия сигнальной волны и волн накачки в слое указанного вещества возникает обращенная волна . Она имеет то же амплитудно-фазовое распределение в пространстве, что и сиг нальная волна, но распространяется строго в обратном направлении. 06рёщеннвя волна после прохождения че рез турбулентный слой в обратном направлении компенсирует фазовые искажения, внесенные в сигнальную волну, и на выходе из этого слоя строит неискаженное изображение объекта, расположенное в плоскости самого объекта и совпадающее с ним по всем параметрам. Это изображение можно вывести с помощью полупрозрачного зеркала в любую другую плоскост и спроектировать в плоскость регистрации f2 J.

Недостатком такого способа является невозможность передачи оптического сообщения через неоднородный турбулентный слой в одном направлении. Чтобы устранить искажения, внесенные в сигнал неоднородным слоем, необходимо дважды пропустить световую волну, несущую инфорйацию, через одни и те же оптические неоднородности: сначала в прямом направлении, а затем в обратном. В результате оптическое сообщение возвращается обратно к месту своей посылки. Таким образом, неискаженную оптическую информацию невозможно передать на- другую сторону

турбулентного слоя.

Цель изобретения - передача неискаженного оптического сигнала при однонаправленном прохождении его через неоднородный турбулентный слой.

Поставленная цель достигается тем/ что согласно способу передачи оптического сигнала через неоднородный турбулетный слой, заключающемуся в формировании обращенной волны, несущей информацию о передаваемом оптическом сигнале, путем воздействия на нелинейную среду волной, пропущенной через неоднородный турбулентный слой, и двумя комплекс f O-coпpяжeнными волнами накачки фйрмирование обращенной волны производят путем пропускания через этот слой волны с известной формой

волнового фронта при одновременной пространственно-временной амплитудно-фазовой модуляции одной из волн накачки информацией о

передаваемом оптическом сигнале. На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа. Способ передачи оптического сигнала через неоднородный турбулентный слой от объекта 1, которым может яэйяться управляемый транспорант, например, двумерная матрица дискретных сигналов, светоклапанное устройство, реализующее линию оптической связи, или электрооптический затвор, осуществляется, например, следующим образом.

Со стороны приемной части 2.

(выделена пунктиром линии передачи формируют волну 3 с известной формой волнового фронта, например, плоскую или сферическую и пропускают ее через неоднородный турбулентный слой

. Этот слой 4 искажает волну 3, в

результате чего не приобретает сложную конфигурацию и превращается в волну 5. Последняя о здействует на нелинейную среду 6, расположенную

в передающей части 7 (выделена пунктиром линии передачи. В качестве среды 6 могут быть использованы на- / пример, просветляющий раствор, пары натрия или керровская жидкость CS. На нелинейную среду воздействуют также двумя комплексно-сопряженными волнами накачки 8 и 9, которые могут быть, например, плоскими. Одну из указанных волн, например,8 пропускают через объект 1, осуществляя таким образом пространственную и/или

временную амплитудно-фазовую модуляции этой волны информацией о передаваемом оптическом сигнале.

При этом направления распространения волн накачки 8 и волны 5 относительно друг друга могут отЛи- . чаться по углу в большей или меньшей степени. В противном случае этот .

угол равен 0.

В результ.ате воздействия на нелинейную среду 6 трех световых волн 5,8 и 9 в ней формируется обращенная волна 10, несущая информацию об

объекте 1 и проходящая через неоднородный турбулентный слой k в обратном относительно направления исходной волны 3 направления. При этом