Оптоэлектронное устройство

 

Использование: изобретение относится к области полупроводниковых приборов на твердом теле и может быть.использовано в вычислительных системах и для обработки сигналов. Сущность изобретения: многоэлементный фотоприемник выполнен в виде матрицы. Между многоэлементными источником излучения и фотоприемником размещена световолоконная шайба, причем диаметр ее волокон не превышает линейных размеров элементов фотоприемника, а шаг полосковых светодиодов источника излучения не меньше шага элементов фотоприемника . Между многоэлементными источником и фотоприемником расположен бинарный растр, который может быть выполнен в виде пространственного модулятора света. 1 з.п.ф-лы. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (51)5 Н 01 1 31/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4937308/25 (22) 21.05.91 (46) 30.03,93. Бюл, N 12 (71) Научно-исследовательский институт радиооптики (72) В.А. Долгий, Н.Н. Евтихиев, Н.А. Есепкина, А.Н. Королев-Коротков, А.П. Лавров и

С.А. Шестак (73) B,А. Долгий, Н,Н. Евтихиев, Н.А. Есепкина, А.Н. Королев-Коротков, А.П. Лавров и

С,А. Шестак (56) Conference record of 1990 International

Topical Meeting on Optical, April, 8-12, 1990, Kobe, Japan, р,243-244. .Conference record of 1990 International

Topical Meeting on Optical, April 8-12, 1990, Kobe, Japan, р.319-320. (54) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области полупроводниковых приборов на твердом теле и может быть использовано в вычислительных системах и для обработки сигналов, в том числе радиолокационных, Цель изобретения — расширение поля зрения при одновременном уменьшении шумов.

На чертеже показана конструкция оптоэлектронного устройства.

Оптоэлектронное устройство выполняется следующим образом. Последовательно устанавливаются линейка светодиодов 1, выполненная в виде непрерывных парал. лельных полосок, световолоконная шайба 2 с диаметром волокон, меньшим размера

„„Я „„1806423 АЗ (57) Использование: изобретение относится к области полупроводниковых приборов на твердом теле и может быть. использовано в вычислительных системах и для обработки сигналов. Сущность изобретения: многоэлементный фотоприемник выполнен в виде матрицы. Между многоэлементными источником излучения и фотоприемником размещена световолоконная шайба. причем диаметр ее волокон не превышает линейных размеров элементов фотоприемника, а шаг полосковых светодиодов источника излучения не меньше шага элементов фотоприемника. Между многоэлементными источником и фотоприемником расположен бинарный растр, который может быть выполнен в виде пространственного модулятора света. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. элементов матричного фотоприемника 4, опорная маска 3 и матричный фотоприемник 4. При этом поперечный размер полосок светодиодов кратен размеру элементов матричного фотоприемника 4, а шаг полосковых светодиодов источника излучения не меньше шага элементов матричного фотоприемника 4.

Опорная маска 3 может быть нанесена на чувствитЕльную поверхность матричного фотоприемника 4, который установлен вплотную к выходному торцу световолоконной шайбы 2, на поверхность линейки светодиодов 1 либо на один из торцев световолоконной шайбы. Опорная маска 3 может быть выполнена в виде пространст1806423 венного модулятора света, например, жидкокристаллического, у которого жидкокристаллический слой расположен между поляризаторами.

Примером конкретного выполнения on- 5 тоэлектронного устройства служит его использование в качестве оптического процессора обработки данных оадиолокатора с синтезированной апертурой. На управляющие электроды линейки полосковых светодиодов подается сигнал с фазовогодетектора локатора, При этом в зависимости от времени поступления сигнала-отклика зоны обзора, сигнал последовательно разворачивается по входам линейки светодиодов, что обеспечивает соответствие излучения полосок линейки светодиодов сигналам-откликам с различных дальностей. Излучение линейки светодиодов 1 проецируется световолоконной шайбой 2 на матричный фотоприемник 4, в данном случае матричный ПЗС-фотоприемник. Так как поперечный размер полосок светодиодов кратен размеру чувствительных элементов ма-ричного ПЗС-фотоприемника, шаг полосковых светодиодов не меньше шага элементов матричного ПЗС-фотоприемника, а диаметр волокон световолоконной шайбы 2 меньше размера чувствительных элементов матричного ПЗС-фотоприемника, то световолоконная шайба достаточно точно передает распределение излучения светодиодов в пространстве и во времени на матричный

ПЗС-фотоприемник.

При равенстве поперечного размера полосок светодиодов размеру элементов матричного ПЗС-фотоприемника, и шага полосковых светодиодов шагу элементов матричного ПЗС-фотоприемника, диаметр световолокон должен быть меньше размера 40 чувствительных элементов матричного

ПЗС-фотоприемника по крайней мере в три раза. Если поперечный размер полосок светодиодов кратен (т.е. в и раз больше) размеру элементов матричного 45

ПЗС-фотоприемника, а шаг полосковых светодиодов кратен шагу элементов матричного ПЗС-фотоприемника, то диаметр световолокон может быть практически равен размеру элементов матричного ПЗС-фо- 50 топриемника при и > 3.

Световолоконная шайба 2 служит не только для пространственного проецирования излучения линейки полосковых светодиодов, но и для стабилизации теплового режима оптоэлектронного устройства, что обеспечивает значительное снижение шумов выходного сигнала.

Световое распределение излучения послЬ выхода из световолоконной шайбы падает на опорную маску 3 функция пропускания которой отвечает заданным параметрам геометрии схемы полета носителя с локатором. Это излучение освещает поверхность матричного ПЗС-фотоприемника, работающего в режиме временной задержки с накоплением и осуществляющего временное интегрирование периодически поступающих световых сигналов и функции пропускания опорной маски для каждого дальностного канала. В результате этого процесса на экране монитора, на вход которого подается электрический сигнал со сдвигового регистра матричного ПЗС-фотоприемника, формируется иэображение подстилающей поверхности.

Электронные блоки управления линейки светодиодов 1 и матричным ПЗС-фотоприемником позволяют реализовать различные режимы их работы, что дает вo3можность использовать предлагаемое оптоэлектронное устройство для проведения разнообразных вычислений, в том числе как вектор-матричный перемножитель.

Разнообразие применения предлагаемого оптоэлектронного устройства можно увеличить, используя в качестве опорной маски управляемый пространственный модулятор света. в частности >кидкокристалflè ческий. В настоящее время разработаны жид ко кристалл ические модул я торы, имеющие 64Х54 элементов, которые с успехом могут быть применены для указанных целей.

Преимуществом предлагаемого оптоэлектронного устройства является так>ке возможность использования сборки из нескольких устройств, что обеспечивает увеличения числа каналов корреляционной обработки и, следовательно. расширение диапазона обрабатываемых дальностей при обработке сигналов радиолокатора с синтезированной апертурой (т.е. расширение поля зрения), так и число шагов интегрирования, что обеспечивает повышение разрешения по второй координате изобра>кения.

Формула изобретения

1.Оптоэлектронное устройство. содержащее многоэлементный источник излучения на основе полосковых светодиодов, многоэлементный фотоприемник и бинарный растр, размещенный между ними, о т.л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения поля зрения при одновременном уменьшении шумов, многоэлементный фотоприемник выполнен в виде матрицы, между многоэлементными. источником

1806423

Составитель В.Долгий

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор A,Moòûëü

Редактор

Заказ 977 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 излучения и фотоприемником размещена световолоконная шайба, причем диаметр ее волокон не превышает линейных размеров элементов фотоприемника, а шаг полосковых светодиодов источника излучения не меньше шага элементов фотоприемника, 2,устройство по п.1,отл ич а ю ще ес я тем, что между источником излучения и фотоприемником размещен пространственный модулятор света.