Дифракционный некогерентный оптико-электронный спектроанализатор пространственных сигналов

 

ДИФРАКЦИОННЫЙ НЕКОГЕРЕНТНЬЙ ОПГИКО-ЭЛЕКГРОННЬШ СПЕКТРОАН АЛИЗАТОР пространственных сигналов, со держащий оптически связанные управляемой пространственно-некогерентш 1Й источник излучения, интегрирующую и цилиндрическую линзы, оптический транспарант с записью исследуемых сигналов и линейку фотощ иемникрв , подключенных к блокам регистрации и управления, о т л и ч .а ю щ и и с я тем,что, с целью повышения -быстроде йствия, .выходы блока управления подключены соответственно к второму входу блока: регистрации и к управляющему входу§ пространственно-некогерентного источО ) ника излучения, выполненного в Ш1де электронно-лучевой трубки. С

СОЮЗ СОВЕТСЙИХ ЮРИИ

РЕСПУБЛИК

O9) (1И

g g С 01 R 23/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTFT СССР

1 (21) 3498787/18"21 (22) 27.09.82 (46) 23, 04. 84.Бюл, В 15 (72) Г. И.Посконный и В.П.Иваиченков (53} 621.317.757(088.8). . (56) 1. .Авторское свидетельство СССР

В 607161, кп. G 01 R 23/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 327416, кл. G 01 R 23/16, 1972 (прототип). (54) (57) ДИФРАКЦИОННЫЙ НЕКОГЕРЕНТНЬЙ

ОПТИКО-ЭЛЕКГРОННЬПЧ СПЕКТРОАНАЛИЗАТОР пространственных сигналов, со держащий оптически связанные управляемый пространственно-некогерентный источник излучения, интегрирующую и цилиндрическую линзы, оптический транспарант с записью "исследуемых сигналов и линейку фотоприемников, подключенных к блокам регистрации и управления, о т л и— ч..а ю щ.и и с я тем,что, с целью повьппения .быстродействия, .выходы блока управления подключены соответственно к второму входу блока реO гистрации и к управляющему входу Е пространственно-некогерентного источ- ника излучения, выполненного в ви-. де электронно-лучевой трубки.

10879! !

Изобретение относится к радиоиэмерительной технике и может быть использовано для анализа энергетических спектров, например, в радиолокации связи и т,д, 5

Известен некогерентный оптикоэлектронный анализатор спектра пространственных сигналов, содержащий преобразователь электрических сигналов в световое изображение, проецирующую линзовую систему,анализирующие оптические решетки, интегрирующую линзу, фотоприемники, усилители,кваараторы, сумматоры (1).

Наиболее близким к предлагаемому является дифракционный когерентный анализатор спектра пространственных сигналов, содержащий оптически связанные управляемый пространственно некогерентный источник излучения, инте грирующую и цилиндриче ские линзы, оптиче ский транспарант с запи" сью исследуемых сигналов и линейку фотоприемников, подключенных к бло-: кам рег страции и управления. . 25

° °

В известном устройстве оптический

Целью изобретения является повышение быстродействия анализатора. транспарант с записью анализируемых пространственных сигналов устанавливается в переднюю фокальную плос- З0 кость цилиндрической линзы и освещается с помощью rîëëèìàòîðà плоской монохроматической волиой,когерентной по пространству. В задней дюкапьной ппоскостй этoA JIBH зы распределение интенсивности пропорционально энергетическому спектру пространственных сигналов, записанных на транспарант. Для считывания пространственного распределения 40 интенсивности в устройстве используются зеркала гальванометров,управляемые сигналом внешнего генератора. Отраженные световые пучки от всех поканальных зеркал ограничиваются общей диафрагмсййа выполненной в виде узкой наклонной щели, и фокусируются второй цилиндриче ской линзой в виде узких полосок света иа соответствующие фотоприемиики (2j, Недостатком известного спектроанализатора является также низкое быстродействие из-за применения сложного оптико-механиче ского устройстI . ва считывания пространственного распределения интенсивности.

Поставленная цель достигается тем,что в дифракционном некогерентном оптико-электронном спектроанализаторе, содержащем оптически связанные пространственно-некогерентный источник излучения, интегрирую щую и цилиндрическую линзы, оптичес кий транспарант с записью исследуемых сигналов и линейку фотоприемников, подключенных к блокам регистрации и управления, выходы блока управления подключены соответственно к второму входу блока регистрации и к управляющему входу пространственнонекогерентного источника излучения, выполненного в виде электронно-лучевой трубки.

На чертеже приведена структурная схема пространственно-некогерентного оптико-электронного спектроанализатора пространственных сигналов.

Устройство содержит оптически связанные пространственно-некогерентный источник 1 излучекчяр коллиматор 2,, интегрирующую линзу 3, оптический транспарант 4, цилиндрическую лин-. зу 5, линейку фотоприемников б, подключенную к блоку 7 управления, в качестве которого может быть ис-. пользована микро-3ВМ, выходы которого подключены соответственно к управляющему входу источника 1 излучения и блоку 8 регистрации.

Спектроанализатор работает следующим образом.

И 3 о бр аже ни е 1 (X- Хо, - (о ), сфор миро-. ванное в плоскости Р управляемого источника излучения, проецируется коллиматором 2 и анаморфной.оптической системой, т.е. интегрирующей линзой 3 и цилиндрической линзой 5 в плоскость линейки фотоприемников б.В плоскости выходного зрачка линзы 3 установлен оптический транспарант 4 с переменным коэффициентом пропускания по амплитуде. Цилиндрическая линза 5 действует в спектроанализаторе по оси Х как плоско-параллельная пластинка, а по оси У проецирует изображение транспаранта в плоскость считывания, что позволяет согласовывать геометрические разме-. ры изображения с размером элемента линейки фотоприемников по оси У.

Осуществляя сканирование иэображения в плоскости управляемого пространственно-некогерентного источника

1087911

Составитель A.Îðëîâ

Техред Л.Микеш КорректорИ.Муска

Редактор О,Черниченко Заказ 2651/41 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного коьытета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1 излучения по командам, поступающим от блока 7 управления, выходные напряжения элементов линейки фотоприемников 6, пропорциональные сглаженным сйектрам реализаций, поступа- 5 ют в блок 7 управления, который отслеживает величину смещения Хо в соответствии с заданным частотным диа-пазоном анализа.

Измеряя значения сглаженных спект- 1 ральиых составляющих сигнала.;. блок7 производит сравнение дисперсии полученной оценки с заданным уровнем, и в зависимости от метода сглаживания (оптимального или эмпирического), !5 осуществляет либо изменение вида функции в плоскости P2, либо изменение параметров сглаживающего спектрального окна

Если при вновь выбранных парамет- 20 рах сглаживания дисперсия оценки меньше заданной, производится регистрация спектральных оценок, в блоке 8.

Осуществляя с помощью блока 7 управления сканирование изображения, сформированного в плоскости управляемого пространственно-некогерентного источщ ка излучения, удается упростить оптико-электронный спектроанализатор за счет ликвидации сложного оптико-механического сканера и тем самым повысить его быстродействие, осуществлять выборочное очитывание спектральных составляющих обрабатываемого изображения. Изменяя интен-сивность излучения в зависимости от уровня сигнала, можно обеспечить наиболее точное (в вероятностном смысле) преобразование спектральных . составляющих (светового излучения) в цифровую форму.

Использование в устройстве в качестве излучателя пространственно-некогерентного источника излучения позволяет приблизительно в 2 раза снизить требования к разрешающей способности интегрирующей линзы по сравнению с требованиями, предъявляемыми к этому .параметру линзы при использовании ее в когерентном спектроанализаторе. Кроме того, в устройстве могут быть увеличены среднеквадратические аберрации, вызванные дефокусировкой, по сравнению с известным:устройством. приблизительно в 5 раз.