Устройство для оптической обработки информации Советский патент 1982 года по МПК G06G9/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

1

Изобрегение относится к области вычислительной техники, а именно к устройствам, в которых математические операшш вьтолняются с помощью оптических элементов.

Известно оптическое устройство для вьтолнения различных математических операций, включающее последовательно разм«ценные и оптически связанные друг другом источник коллимированного оптического излучения (например, состояший из лазера, конденсаторной линзы, ..точечного отверстия и коллиматора) пространственный модулятор света, сое диненньгй с источником информации, первый оптический преобразующий элемент для вьтолнения преобразования Фурье, пространственно-частотный фильтр, например го чоГрафический, второй оптический преобразующий элемент для вьшол- нештя преобразования Фурье и. регистрирующий сроду.

Число каскадов первый оптический элемент-фильтр-второй оптический элемент может быть 2,3 и т.д. tl.

Недостаток этого устройства сострит в его относительно больших габаритах (не менее двойного фокусного расстояния оптических преобразующих элементов). С появлением одномодовых полу- . проводниковых лазеров, обладающих ми1шмальными размерами, актуальность

10 вопросов снижения габаритов и повышения механической стабильности устройств значительно возрастает.

J5 Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для оптической обработки и12})ормации, содержащее оптически связанные источник коллимированого света, пространственный модулятор света, электрический вход которого является информационным входом устройства, первый и второй зеркальная Фурье-преобразующие

элеменгьь вьшолненные в виде единого элемента с параболической отражающей поверхносгью, прос тране твенно-частогны фильтр, выполненный отражак щим, и ре- . гистрирукядий блокС2,

Недостатком известного устройства является высокий уровень шумов, неста. бильность работы при механических возмущениях и малый динамический диапазон работы,

Целью изобретения является повышение стабильности при механических возмущениях.

Поставленная цетть достигается тем, что в устройстве для оптической обработки информации, содержащим источник монохроматического излучения, конденсаторную линзу, пространственный модулятор света, который оптически связан через последовательно расположенные первый Фурье- реобразующий элемент, отражательный пространственно-частотный фильтр и второй Фурье-преобразующий элемент с входом регистрирующего блока, причем первый и второй Фурье-преобразующие элементы вьтолнены в виде зеркальных сегментов, электрический вход пространственного модулятора свет является входом устройства, а выход регистрирующего блока - выходом устрсйства, конденсорная линза установлена между источником монохроматического излучения и неотражающей поверхностью пространственно-частотного фильтр1а, снабженного корректирующей микроапертурой а пространственный модулятор света вьтолнен отражающим.

На чертеже схематично представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит оптически связанные между собой и размещенные на общей оптической.оси источник 1 монохроматического излучения, конденсорную линзу 2, пространственно-частотный фильтр 3, установленный в дальней плоскости линзы 2 и в центральной области, .соответствующей нулевым пространственным частотам отверстие, первый Фурьепреобразующий элемент 4, выполненный Б виде зеркального сегмента, пространственный модулятор 5 света, второй Фурье-пр.еобрагзующий элемент 6, вьтолненный в виде зеркального сегмента, регистрирующая среда 7, причем пространственно-частотКый фильтр 3 снабжен коррект1фующей микроапертурой в виде точечного отверстия 8, а пространственный модулятор 5 света выполнен отражающим.

Устройство работает следующим образом

Луч света от источника I фокусирует ся конденсорной линзой 2 и через отверстие 8 филыра 3 попадает на элемент 4,у который коллимирует луч и направляет его на светомодулирующую поверхность модулятора 5 света, на который поступает обрабатываемый сигнал. Промодулированный световой пучок возвращается отражающей поверхностью модулятора 5 света на элемент 4 и в виде Фурье-образа фокусируется им на отражающую по-, верхность фильтра 3, который, например, :

при работе схемы в качестве коррелятора, может представлять собой инверсный фильтр, центральная область которого практически не вносит вклада в выходной сигнал. Затем луч снова ртражаетоя и

попадает на поверхность элемента 6, который подвергает световой пучок преобразованик) обратному, выполненному элементом 4 и направляет его на регистрирующую среду 7, фиксирующую результат

обработки входного сигнала.

Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет изменения структуры и специального выполнения оптических элементов (точечное отверстие 8 вьшолнено

в пространственно-частотном фильтре 3) повышается механическая стабильность и снижается стоимость устройства.

Кроме тогоJ в устройстве элементы 4 и 6 (зеркальные сегменты) могут быть

вьшолнены в виде единого блока. Формула изобретения

Устройство для оптической обработки информации, содержащее источник монохроматического излучения, конденсорную линзу, пространственный модулятор света, который оптичесщ связан через последовательно расположенные первый Фурье-преобразующий элемент, отражательный пространственно-частотный филь и второй Фурье-преобразующий элемент с входом регистрирующего блока, причем первый и второй Фурье-преобразующиё элементы выполнены в виде зеркальных сегментов, электрический вход пространс венного модулятора света является входом устройства, а выход регулирующего блока - выходом устройства, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повьпиения стабильности устройства в работе при механических возмущениях, конденсорная линза установлена между источНИКОМ монохроматического излучения и неотражающей поверхносгью просгрансгвенно-частогного фильтра, снабженного корректирующей микроапертурой, а пространственный модулятор света вьшопнен отражающим.

Источники информагши, при1штые во внимание при экспертизе

I. Патент США № 3885143, кл. 235-181 (G O6Q 9/ОО), опублик. 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке.№ 3234974/18-24, кл. &O6G 9/ОО, 15.01.81 (прототип) .