Способ формирования изображения

 

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ , включающий облучение объекта световым пучком, прием отГ с1женной от объекта сигнальной волны, формирование волны, которая является обращенной по отношению к указанной волне, и регистрацию изображения , отличающийся тем, что, с целью улучшения качества изображения и расширения класса регистрируемых объектов, сформированную обращенную волну вновь направляют на объект, а регистрацию изображения осуществляют в световом пучке, которьой образуется в результате отражения этой волны от объекг та, при одновременной блокировке (Первичной сигнальной волны, отргикенной от него.

()9) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

IH

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (.F ()((„< мъмй)Юка !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3557136/18-10 (22) 07.01.83 (46) 07.03.84. Бюл. 9 9 (72) Е.В. Ивакин A.И. Кицак, A.È. Лазарук и А.С. Рубанов (71) Ордена Трудового Красного Зна,, мени институт физики AH Белорусской ССР (53) 535.8(088.8) (56 ) 1. Авторское свидетельство СССР

В 945843, кл. 6 02 В 27/00, 1981.

2. Ивахник В.В., Петникова В.M., Соломатин В.С., Харченко М.A.

Шувалов В.В. Однопроходные системы компенсации фазовых искажений.

"Квантовая электроника". Т. 7, 1980, )) 4, с. 898-900 (прототип).

3(Я) 6 2 В 27 48 6 02 В 27 00 (54)(57) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ИЭОБРАЖЕНИЯ, включающий облучение объек» та световым пучком, прием от,".аженной от объекта сигнальной волны, формирование волны, которая является обращенной по отношению к указанной волне, и регистрацию изображения, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества иэображения и расширения класса регистрируемых объектов, оформированную обращенную волну вновь направляют на объект, а регистрацию иэображения осуществляют в световом пучке, который образуется в результате отражения этой волны от объекта, при одновременной блокировке Е

О, первичной сигнальной волны, отраженной от него. 107 839 5

Изобретение относится к оптической обработке информации и нелинейной оптики и может быть использовано для создания оптических адаптивных устройств фотографирования и оптической связи через фазовые неоднородные среди.

Известен способ формирования изображения, основанный на эффекте обращения волнового фронта при нелинейном взаимодействии света с веществом. В соответствии с этим способом сигнальную световую волну, распространяющуюся от источника света через турбулентный слой, направляют на слой нелинейного вещест" ва.

В то же время этот слой облучают двумя направленными навстречу друг к другу и распространякицимися под углом к сигнальной волне волнами накачки, одна из которых промодулирована информацией об объекте.

В результате такого облучения в нелинейном веществе формируется промодулированная указанной информацией обращенная волна, которая распространяется навстречу сигнальной волне в сторону источника света и проходит через те же участки турбулентного слоя, что и сигнальная волна. Благодаря этому, на выходе из турбулентного слоя обращенная волна оказывается неискаженной и

1формирует в плоскости, оптически сопряженной с объектом, его соответствующее изображение (1). !

Недостатком данного способа является необходимость размещения рядом с объектом слоя нелинейного вещества, что существенно ограничивает область практического использования способа.

Кроме того, формируемое в данном случае изображение характеризуется наличием поперечного смаза, который ухудшает его качество.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ формирования изображения, включающий облучение объекта световым пучком, прием отраженной от объекта сигнальной волны, формирование волны, которая является обраценной по отношению к указанной волне, и регистрацию изображення.

Согласно этому способу, при облучении объекта пучком, проходящим через фаэово-неоднородный слой, формируются две отраженные волны— сигнальная, которая образуется в результате рассеяния падающего на объект пучка, и опорная, отраженная от зеркальных участков объекта и служащая в дальнейшем в качестве одной из волн накачки. Эти волны, пройдя через. турбулентный слой, попадают на слой нелинейного вещест. ва — обращающую ячейку, которую облучают также второй волной накачки °

В результате воздействия трех указанных волн на обращающую ячейку в ней формируется Молна, которая является обращенной по отношению к сигнальной волне.

При этом обращенную волну с помоцью полупрозрачного зеркала сра0 зу направляют на сопряженный с объектом регистратор, т.е. регистрацию осуществляют непосредственно в световом пучке обращенной волны.

Устранение искажений в изображении

15 обусловлено в данном случае тем, что сигнальная и опорная волны, отраженные от объекта, распространяются через фазово-неоднородный слой примерно по одним и тем же путям и, 20 следовательно, претерпевают примерно одни и те же искажения. Поэтому при взаимном наложении этих волн в теле обращающей ячейки возникающая интерференционная картина практичес25 ки не отличается от картины, образованной волнами при отсутствии турбулентного слоя 2 .

Недостатком известного способа является ухудшение качества изобра30 жения в том случае, когда, турбулентный слой имеет большую протяженность по глубине или находится далеко от обращающей ячейки, поскольку при этом сигнальная волна и первая волна накачки проходит через различные участки этого слоя. Кроме того, способ позволяет регистрировать только те объекты, которые имеют бликукщие поверхности.

Цель изобретения - улучшение ка40 чества изображения и расширение класса регистрируемых объектов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу формирования изображения, включающему облучение объекта световым пучком, прием отраженной от объекта сигнальной волны, формирование волйы, ко-.. торая является обращенной по отношению к указанной волне, и регистрацию иэображения, сформированную обращенную волну вновь направляют на объект, а регистрацию изображения осуществляют в световом пучке, который образуется в результате отражения этой волны от объекта, при одновременной блокировке первичной сигнальной волны, отраженной от него.

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.

Способ формирования изображения осуществляют следующим образом.

Точечным источником 1 света, сфор-. мированным, например, лазером 2 и линзой 3, облучают зону нахожде1078395!

Составитель В. Кравченко

1.Редактор П. Макаревич Техред Л.Мартяшова- Корректор И. Муска

Заказ 959/41 Тираж 497 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния объекта 4, скрытого эа неодно родно-турбулентным слоем 5. При этом сферическая расходящаяся из источника 1 волна 6 первичной под» светки объекта в процессе прохождения через слой 5 искажается и приобретает вид 7. Отраженная от объекта 4 сигнальная волна 8, прошедшая в обратном направлении через слой 5 и исказившаяся в этом слое до вида 9, принимается на обращающую ячейку 10. Дополнительно облучая эту ячейку двумя направленными навстречу друг другу волнами накачки (не показаны), формируют волну

11, которая является обращенной по отношению к волне 9. Такое формирование осуществляется в ячейке 10, так же как и в рассмотренных выше случаях, эа счет нелинейного взаимодействия света с веществом ячейки. Далее волна 11, распространяющаяся строго навстречу волне 9, вновь направляется на объект 4. Отраженная от объекта 4 и дважды прошедшая через слой 5 волна 11 приобретает вид 12 и с помощью светоделительной призмы 13 заводится на регистратор 14, который объективом

15 оптически сопряжен с объектом 4.

При этом, поскольку обращенная волна распространяется в обратном направлении по тому же пути, что и волна 9, 8, 7, 6, все искажения, обусловленные прохождением излучения через слой 5,. компенсируются в этом же слое. В то же время при отражении излучения от объекта 4 оно оказывается нромодулированным информацией об этом объекте и поэтому волна 12 формирует на регистраторе 14 неискаженное иэображение объекта.

Вследствие ограниченных размеров объекта 4 и обращающей ячейки

10 на выходе из турбулентного слоя

5 формируются дополнительные сферические волны (спектральные компоненты пространственного спектра объек- та), которые имеют свои центры кривизны в области точки 1. Они по существу и несут информацию об объекте.

Для устранения дополнительной засветки регистратора 14 первичной сигнальной волной 8, отраженной от объекта 4, ее не допускают в регист10 ратор, т.е. блокируют. Такая блокировка может быть осуществлена, нан! пример, при выполнении призмы 13 поляризационной и при одновременной установке перед обращающей

35 ячейкой 10 фарадеевского вращателя

16 плоскости поляризации света.

Последний поворачивает плоскость поляризации обращенной волны 11 на

904 по отношению к плоскости поляризации сигнальной волны 9. При таком выполнении устройства, реализующего предлагаемый способ, призма 13 полностью пропускает линейнополяризованный (например, в плоскости чертежа) свет от источника 1 и полностью отражает на регистратор 14 обращенную волнУ 12, имеющую благодаря действию вращателя 16 ортогональное состояние поляриза30 ции . Вместе с тем, первичная си гнальная волна 8 с поляризацией в плоскости чертежа проходит сквозь призму 13 и не попадает на регистратор

14. Естественно, что указанное выполнение элементов 13 и 16 дает необходимый эффект только в том случае, когда турбулентный слой 5 и .объект 4 не изменяют существенно состояние поляризации света.

Таким образом, предлагаемый спо40 соб по сравнению с известными позволяет получать -более качественные изображения объектов, находящихся за искажающим турбулентным слоем, при расширении возможностей спосо45