Способ голографической записи спектров радиосигналов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено19.04.77 (21) 2476042 18 25 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликоваио25. 05. 79.Бюллетень № 19

Союз Советских

Соцналмстнческих

Мслублнк 633366

2 (51} М. Кл

Ст 03 Н 5/00//

Ст 03 Н 3/00

С 01 Я 9/00

Гееудеретеенньй «еиетет

СССР ее делам «зебретее«е е ет«рити« (5Ç) УЙК 772.99 . (088. 8) Qàòà опубликования описания 28.05.79

Ф. И. Инджия, Э. И. Крупнцкий, Т. H. Сергеенко и В. И. Яковлев (72) Авторы изобретения

Ленинградский електротехнический институт связи им. проф. М. А. Бонч-Бруевича (71) Заявитель (54) СПОСОБ ГОЛОГРАФИЧЕСКОЙ ЗАПИСИ СПЕКТРОВ

РАДИОСИГНАЛОВ

Изобретение относится к области радио-. техники и может использоваться для записи, хранения и восстановления сигналов.

Широкое использование в последнее время голографических методов обработки информации связано с тем, что они позволяют записывать высокочастотные сйт налы, полоса которых составляет несколько сотен мегагерц. . Известные способы голографической записи спектров радиосигналов не позволяют 10 производить регистрацию голограмм спектров в значительной полосе частот, так как необходимый для регистрации опорный

caегоaoA пучок формируется на одной частоте, что приводит к рассогласованию по частотам сигнального и опорного световых пучков при увеличении времени регистрации (11. Поэтому приходится работать при малых временах регистрации, существенно увеличивая мощность источников когерентного света.

Наиболее близким к предлагаемому является способ голографической записи, заключающийся в пространственной моду-. ляции светового пучка исследуемым сит налом, Фурье-преобразовании полученного светового распределения и последующей регистрации его с помошью плоской опорной световой волны (21.

Однако эти способы не позволяют записывать спектры в большой полосе частот при<допустимо малом времени регистрации голограмм. Чтобы спектры не искажались, идут по пути увеличения мощности источников света.

Цель изобретения - увеличение допустимого времени регисграпии интерференционной картины, формирующей голограмму сцектра радиосигнала, при сохранении неизменной полосы .частот записываемого спектра сигнала.

Это достигается тем, что плоскую опорную волну формируют путем модуляции светового пучка движущимся пространственным аналогом линейно-частотно-модулированного импульса, затем преобразуют полученное световое распреде633366 и

Зк где, fthm = ление по Фурье с последуюшей прострвн. ственной фильтрацией, преобразующей сферический фронт опорного светового пучка в плоский (путем умножения на пространственное распределение, описываемое функцией с фаэовой характеристикой, комплексно сопряженной фазовому спектру линейно-частотно-модулированного импульса).

При подаче на вход ультразвукового модулятора света Л IN импульса в плоскости регистрации получаем световое распределение, соответствуюшее спектру

ЛЧМ импульса. Известно, что амплитудный спектр ЛЧМ импульса при соответствуюшем выборе его базы близок к прямоугольному. Поэтому полученное в плос.кости регистрации световое распределение имеет равномерное амплитудное распределение. Необходимо только скомпенсировать квадратичную состввляюшую фазового спектра, при этом сферический фронт опорной волны преобразуется в плоский. Полученная световая опорная волна с изменяюшейся по сечению частотой обеспечивает "согласование" с частотой сигнала за все время экспозиции.

На чертеже изображена схема устройства для реализации предлагаемого способа, Устройство состоит из оптического квантового генератора 1, затвора 2, системы коллимируюших линз 3, 4,диафраг мы 5, ультразвукового модулятора 6 света, соединенного с генератором 7 ЛЧМ импульсов, формируюших опорную волну, ультразвукового модулятора 8 света, являюшегося устройством ввода сигнала в оптическую систему, интегрируюшей линзы

9 и фотопленки 10.

Сигйал, спектр которого подлежит записи, подается на вход ультразвукового

При выборе определенного раэноса Ь3 между модуляторами можно скомпенсировать нежелательный квадратичный член в последнем выражении. йля этого необходимо, чтобы выполнялось условие: у 2

ad=d -d г- „ где Ь - длина волны света. модулятора 8, Одновременно на вход ульrрвзвукового модулятора 6 подается ЛЧМ импульс, длительность которого равна максимальной длительности записываемого

5 сигнала.

Если полоса спектра ЛЧМ импульса равна или шире спектра записываемого сигнала, запись интерференционной картины происходит прн опорном "пучке с пос © тоянной амплитудой. Йля коррекции квадратичных составляюших фазового спектра опорной волны в данном устройстве используется участок свободного простран-, ства, передаточная функция которого является квадратичной фаэовой функцией.

Йля этого ультразвуковой модулятор

6 устанавливают на расстоянии с1, а ультразвуковой модулятор 8 на расстоя2О нии < от интегрируюшей линзы 9.

Тогда в задней фокальной плоскости этой линзы формируются соответственно два поля: к с,, кУ у 1-< х -, 1х

8 Iõ,t) = 8

/3==1)х =; 1„ 3

ezfP,Ö=А,е, девиация частоты в ЛЧМ импульсе, Т вЂ” длительность ЛЧМ импульса.

В результате интерференции световых пучков в плоскости регистрации формируется полезное световое распределение, описываемое формулой:

При этом на выходе системы будет э формироваться голограмма спектра сигнала без каких-либо искажений.

Йля коррекции квадратичных составляюших фазового спектра опорного светового пучка можно испольэовать и дру гие способы: коррекцию за счет дополнительно введенной линзы в опорном канале или коррекцию опорного светового пучка гологрвфическим фильтром с характе6333(3Д

Составитель В. Мешанкин

Техред,М, Петко Корректор О. Билак

Редактор Т. Колодцева

Заказ 2895/59 Тираж 547 . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ристикой комплексно сопряженной фазовому спектру ЛЧМ импульса.

Предлагаемый способ записи позволяет регистрировать спектры широкополосных сигналов за несколько микросекунд, что S можно осушествить с помошью маломошного лазера и обычной фотопленки, в то время, как ранее известные методы допускают регистрацию таких же спектров за сотни наносекунд, что приводит к необ- 1О ходимости использования очень чувствительных регистрирующих сред или мошных источников света.

Формула изобретения

Способ голографической записи спектров радиосигналов, заключаюшнйся в пространственной модуляции светового пучка исследуемым сигналом, Фурье-преобразовании полученного светового распределения и последуюшей регистрации его с помошью плоской опорной световой волны, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью увеличения допустимого времени регистрации интерференционной картины, формиру1ошей голограмму спектра радиосигнала, опорную волну формируют путем модуляции светового пучка движушимся пространственным аналогом линейно-частотно-модулярованного импульса, затем преобразуют полученное световое расцрьделение по Фурье с цоследуюшей прос ранственной фильтрацией, преобразу|ошей сферический фронт опорной волны в плоо кий.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.5tovn Н. ОрЬсо 8 processing

of гас3аг signaPe м Ь Ггеппе8

di Игact on masks "Аррб. opt".,У10, Ко 12, i97f,р,2728, 2. Арм. Кинг Голографическая запись электрических сигналов,"Зарубежная радиоэлектроника, М 5, 1970, с. 37.