Акустооптический спектроанализатор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик ю 951 1 73 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 27.01.81 (2 I.) 3239907/18 21

РЮ М. Кл.

G 01 R 23/16 с присоединением заявки М—

Ркударствевы)(квинтет

ИСР вв авлаи взабретеввв в втхриткв (23) Приорнтет— (5З) Уд 621.317. . 757 (088.8) Опубликовано 15.08.82. Бюллетень МЗО

Дата опубликования описания 15.08.82

В. А. Арутюнов, А. В. Бучин, Э. И. Крупицкий, С. В. Морозов, Т. Н. Сергеенко н В. И. Яковлев (72) Авторы изобретения

Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. М. А. Бонч-Бруевича (7l) Заявитель (54) АКУСТООПТИЧЕСКИЙ СПЕКТРОАНАЛИЗАТОР

Изобретение относится к спектральному анализу радиосигналов и может быть использовано в системах обработки радиосигналов.

Известен анализатор, содержащий источник когерентного света, коллиматор, аску, ультразвуковой модулятор и генератор импульсов (1).

Недостаток анализатора — низкая разрещающая способность. . Наиболее близким по технической сущности к данному устройству является анализатор, содержащий лазер, ультразвуковой модулятор, интегрирующую линзу, генератор, смеситель и фотоматрицу а накоплением зарядов и блоком управления (2) .

Недостатком анализатора является низкое разрегцение rio частоте, которое определяется апертурой светового пучка и материалом звукопровода модулятора.

Цель изобретения — повышение разрешающей способности анализатора.

Эта цель доститается за счет того, что в акустооптический спектроанализатор, содержащий лазер, ультразвуковой модулятор света, опти2 чески связанный через интегрирующую линзу с фотоприемником на приборах с зарядной связью, синхронизатор, один из выходов которого связан через блок управления со входом фотоприемника, а другой подключен ко входу

s генератора частотно-модулированных сигналов, выход которого через смеситель соединен со входом ультразвукового модулятора, дополнительно введены коммутатор и электрооптический затвор, включенный между оптическим вы10 .ходом лазера и оптическим. входом ультразвукового модулятора, при этом выходы синхронизатора соединены с управляг8щими входами введенных блоков, а его вход подключен ко входу устройства и одновременно к электрическому входу фотоприемника, выход кото. рого через коммутатор соединен со вторым входом смесителя.

На чертеже представлена структурная схема анализатора.

Анализатор содержит коммутатор 1, генератор 2 частотномодулированных сигналов, лазер

3, электрооптический затвор 4, ультразвуковой модулятор 5 света, интегрирующую линзу

3 95117

6, фотоприемник 7 на приборах с зарядовой связью (ПЗС), блок 8 управления, смеситель

9 и синхронизатор 10.

Анализатор работает следующим образом.

Исследуемый электрический сигнал поступает на вход блока 10 синхронизации и на вход ПЗС 7. При этом на одном из выходов синхронизатора 10 формируется. сигнал, запускающий блок 8 управления, Блок 8 управления обеспечивает ввод исследуемого сигнала в ПЗС 10

7, что обуславливается возможностью работы

ПЗС в режиме регистра сдвига аналоговых сигналов.

По окончании ввода исследуемого сигнала в ПЗС на выходе сш хронизатора 10 формирует-1 ся сигнал, переключающий блок 8 управления в режим вывода исследуемого электрического сигнала, по такому же сигналу с выхода синхронизатора 10 коммутатор 1 направляет выводимый из ПЗС 7 сигнал на один из входов смесителя 9. Режим блока 8 управления ПЗС устанавливается таким, что вывод исследуемого сигнала из ПЗС 7 происходит со скоростью, превышающей скорость ввода этого сигнала в

ПЗС,г.е.. происходит сжатие сигнала. Сжатый сигнал поступает на один из входов смесителя

9. На другой вход смесителя 9 подается напряжение с генератора 2 частотно-модулированных сигналов. С выхода смесителя 9 электрический сигнал поступает в ультразвуковоФ модулятор

5 света. После того, как сигнал полностью вы.

30 веден из ПЗС (а это значит, что в звукопро-. воде ультразвукового мОдулятора. сформировался полный пространственный аналог сжатого исследуемого сигнала), с выхода синхронизатора 10 поступает напряжение, открывающее элекзз тро-оптический затвор 4. Пучок лазера 3, пройдя электро-оптический затвор 4, попадает в ультразвуковой модулятор 5 света, где претерпевает дифракцню, в результате чего дифрагировавшнй свет, пройдя через интегрирующую линзу 6, образует в фокальной плоскости последний ряд световых пучков, положение которых определяется значением частот составляющих спектра сигнала, а интенсивность света — амплитудой этой спектральной составляю- 4 . щей.

Наличие частотно-модулированного сигнала обеспечивает перемещение светового пятна по поверхности ПЗС. Поскольку вывод зарядов

3 б с зарядовых ячеек ПЗС 7 происходит синхронно с движением световых. пятен по поверхности ПЗС осуществляется накопление сигнала, что существенно повышает чувствительность устройства. Так как сигнал, вводимый в ультразвуковой модулятор 5, сжат относительно исходного в и раз, то расстояние между световыми пятнами, определяемыми спектральными составляющими исследуемого сигнала, увеличивается в и раз. При прочих равных параметрах оптических элементов и ПЗС предлагаемое устройство имеет разрешение в и раз большее в сравнении с известным устройством. Огибающая выходного напряжения ПЗС соответствует спектру исследуемого сигнала. Вывод этого сигнала на индикатор осуществляется через коммутатор, соединяющий выход ПЗС со входом индикатора по сигналу с выхода синхронизатора, который открывает и затвор.

Формула изобретения

Акустооптйческий спектроанализатор, coneðжащий лазер, ультразвуковой модулятор света, оптически связанный через интегрирующую линзу с фотоприемником на приборах с зарядовой связью, синхронизатор, один из выходов которого связан через блок управления с входом фотоприемника, а другой подключен к входу генератора частотно- модулированных сигналов, выход которого через смеситель соединен с входом ультразвукового модулятора, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, в него введены коммутатор и электрооптический затвор, включенный между оптическим выходом лазера и оптическим входом ультразвукового модулятора, при этом выходы синхронизатора соединены с управляющими входами введенных блоков, а его вход подключен к входу устройства и одновременно к электрическому входу фотоприемника, выход которого через коммутатор соединен с вторым входом смесителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство "СССР Р 500529, . кл. G 01 R 23/00, 1976.

2. Патент США N 3942109, кл. 324 — 77, 1976.

951173

К ин8икамиру

Составитель Т. Краснова

Техред Ж. Кастелевич

Корректор ® Макаренко

Редактор Т. Парфенова

Подписное

Заказ 5937/49

Тираж 717

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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