Акустооптический спектроанализатор

 

О П И С А Н И Е,>545931

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ВТОРСИОМ СВИДЕтЕЛЬСтВЮ

It

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

i 5! ) 6 1;л. - 6 01 1, 23, 16

G 05G 9100 (22) Заявлено 11.06.75 (21) 2143165, 25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приорптет— (43) Опубликовано 05.02.77. Бюллетень ¹ 5 (45) Дата опубликования описания 28.03.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.306.62 (088.8) оо делам изабргтений и открытий (72) Авторы изобретения

T. H. Сергеенко и B. И., ×êîâëåâ (71) Заявитель

Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. М. А. Бонч-Бруевича (54) АКУСТООПТИЧЕСКИЙ СПЕКТРОАНАЛИЗАТОР

Изобретение предназначено для использования в качестве широкополосного панорамного приемника, а также для анализа спектров импульсных сигналов.

Известен ряд схем акустооптических спектроанализаторов, используемых для анализа высокочастотных радиосигналов.

Известен анализатор, содержащий лазер, рассеивающую и коллимпрующую линзы, два ультразвуковых модулятора света, интегрирующую линзу, фотоприемник, индикаторное устройство, смеситель и генераторы радиоим пульсов с линейной частотной модуляцией (1).

Недостаток анализатора — ограниченная полоса анализа. 15

Это объясняется тем, что в практических случаях существует некоторое расстояние Л между модуляторами, которое приводит к появленшо квадратичного фазового набега между фронтами волн, дифрагмировянными

Известно также устройство, выполненное по двухкаскадной схеме с двумя ультразвуковыми модуляторами, которое содержит когерентный источник света, коллимпрующую систему, два ультразвуковых модулятора, в которых волны распространяются в противоположные стороны, двухлинзовую систему переноса изображений, интегрирующую линзу, фотопрпсмник, генсратор радиосигналов с линейной частотной модуляцией, подключенный на вход одного из модуляторов, цепь задержки, а также четыреополюснпк с линейной дисперсией (2). Акустооптическое устройство, построенное по извеотной схеме, требует предварительной обработки исследуемого сигнала в четырехполюсннке, что увеличивает время анализа сигналов.

Цель изобретения — уменьшение времени анализа радиосигналов в широкой полосе и обеспечение обработки сигналов непосредственно по высокой частоте. 3TQ достигается тем, что в спектроанализятор введены диафрагма, гасящая свет в области плюс первого д фракционного порядка на выходе первого модулятора, и плоскопараллельная пластина, расположенная в области нулсвого дифракционного порядка того же:модулятора.

На фиг. 1 представлена схема акустооптического cIIQKTpoïí÷ëèçàòoðà.

Схема включает источник света 1, систему коллпмпрующпх линз 2 и 3, ультразвуковые модуляторы 4 и 5 света. генератор 6 радиосигналов с линейной частотной модуляцией, собирающую линзу 7, диафрагму 8, плоскопараллельную пластину 9, линзу 10, формирующую плоские световые пучки, интегрирующую линзу 11, фотоприемник 12, индикаторное устройство 73. На фиг. 2 показано про545931 хождение лучей нулевого порядка через стеклянную пластину.

Лнализируемый сигнал подается на вход ультразвукового модулятора 5 и одновременно запускает генератор ЛЧМ сигнала 6 и 1шдикаторнос устройство 18. Генератор 6 формирует сигнал с :1инейной частотнои модуляцией длительностью, большей времени задержки моду.1ятора 4. При «за по. 1 ненни» апертуры модулятора 4 управляющим ЛЧМ сигналом на выходе линзы формируются дифракционные порядки. По мере дальнейшего прохождения си. нала через модулятор 4 происходит перемещение первых порядков дифракции в направлении, псрпен 1икулярном оптической оси. В дальнейшем свет, соотвстству1ощий плюс псрвому порядку дифракции, задерживается диафрагмой 8, а минус первый

41орядок преобразуется линзой 10 в параллельный пучок света, угол падения которого относительно оптической оси меняется во времени. Свет нулевого порядка дифракции проходит через плоскопараллельную пластину 9, при этом происходит перенос точки фокусировки в другую плоскость, а именно в ту же, где происходит фокусировка первого дифракционного порядка. В данном случае смещение точки фокусировки происходит на величину

d=l(1 где 1 — длина пластины.

Таким образом, можно, задавая определенным образом l, добиться условия переноса точки фокусировки ну.1евого порядка.

Благодаря действию пластины линза 10 на своем выходе формирует, плоский пучок света и из пучка, соответствующего нулевому порядку дифракции. Этот пучок дифрагируст на модуляторе 5, направление распространения ультразвуковых волн в котором противоnoложно направлению ультразвуковых волн в модуляторс 4, и расщепляется на ряд дифракциош1ых порядков. Фотоприемник 12 располагастся в области минус первого дифракционного порядка моду 15ITopa 5. Преобразопа1»1е световой энергии в электрическую происходит в результате интерференции световых распределений, вызванных сигналом, и сканируемого свстового распределения, сформированного модулятором 4 II линзой 7 и nepc11ecc111Io1o линзами 10 и 11 в плоскость регистрации..Чаксимум элсктрическо"o сигнала

10 на выходе фотоприемника наблюдается в тот момент, когда интсрфериру1ощие пучки коллинеарны друг 1ругу. Для того, чтооы выxozII11c c111naлы формировались на высокой частоте, необходимо иметь звукопроводы мо10 дуляторов из разных материалов. Регистрация спектра с:I:пала производится на индикаторном устройстве 18.

Формула изобретения

Лкустооптический спсктроанализатор, содержащий источник света, коллимирующую систему, два ультразвуковых модулятора, в которых волны распространяются в противо,положные стороны, двухлинзовую систему переноса «изображений», интегрирующую линзу, фотонрисмни к, генератор радиосигналов с линейной частотной модуляцией на входе одного 11з модуляторов, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения времени анализа радиосигналов в широкой полосе и обеспечения обработки сигналов непосредствснпо цо высокой частоте, в пего введена диафрагма, гасящая свет в области плюс первого

З5 дифракционного порядка на выходе первого модулятора, и плоскопараллельная пластина, расположенная в области нулевого дифракnnînnîãо порядка того же модулятора.

40 11сточники информаци и, принятыс во внимание при экспертизе:

1. Лвт. сви;1. СССР ЛЪ 337730, G 01г 231 16, 27.04.70.

45 2. Лвт. свил. СССР Л 37-1633, G 06@ 9, 00, 18.06.71.

545931

Фия / иг 2

Составитель Н. Решетников

Техред В. Рыбакова

Редактор Л. Лепилина

1(орректор В. Гутман

Тип. Харьк. фил. пред. <Патент»

Заказ 114/296 Изд. № 426 Тираж 1054 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5