Устройство для оптической обработки информации

 

О П И С А Н И Е ()964666

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 23,03.81 (21) 3262695/18: 4(51)М. Кл.

G 06G 9/00 с присоединением заявки №

Вкударетекииый комитет

СССР ао делай иаооретеиий и открытий (23) Приоритет

0публиковаио 07 10 8р Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 07,10.82 (53) УДК 681,3 (088.8) B. И. Спектор, Е. С. Нежевенко, и А. С, Прибыловский.(72) Авторы изобретения

"." PQN3n л я

Новосибирский государственный университ им. Ленинского комсомола (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к устройствам, в которых математические операшп» выполняются с помощью оптических элементов.

Известно оптическое устройство для выполнения различных математических операций, включающее последовательно размещенные и оптически связанные друг другом источник коллимированного оптического излучения (например, состоящий из лазера, конденоаторной линзы, .точе гного отверстия и коллиматора) пространственный модулятор света, соединенный с источником информации, первый оптический преобразующий элемент для выполнения преобразования Фурье, пространственно-частотный фильтр, например голографический, второй оптический преобразующий элемент для выполнения преобразования Фурье и регистрирующий среду.

Число каскадов "первый оптический элемент-фильтр-второй оптический эле"мент" может быть 2,3 и т.д. Г1).

Недостаток этого устройства состоит в его относительно больших габаритах

5 (не менее двойного фокусного расстояния оптических преобразующих элементов). С появлением одномодовых полуцроводниковых лазеров, обладающих минимальными размерами, актуальность вопросов снижения габаритов и повышения механической стабильности устройств значительно возрастает

Наиболее близким по технической cymности к предлагаемому является устройство для оптической обработки информации, содержащее оптически связанные источник коллпмированого света, прост2о ранственный модулятор света, электрический вход которого является информационным входом устройства, первый и второй зеркальная Фурье-преобразующие

3 96 элементы, выполненные в виде единого элемента с параболической отражающей поверхностью, пространственно-частотный фильтр, выполненный отражающим, и ре. гистрирующий блок(2 ).

Недостатком известного устройства является высокий уровень шумов, нестабильность работы при механических возмущениях и малый динамический диапазон работы.

Белью изобретения является повышение стабильности при механических возмущениях.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для оптической обработки ивформации, содержащим источник монохроматического излучения, конденсаторную линзу, пространственный модулятор света, который оптически связан через последовательно расположенные первый Фурье-преобразующий элемент, отражательный пространственно-частотный фильтр и второй Фурье-преобразующий элемент с входом регистрирующего блока, причем первый и второй Фурье-преобразующие элементы выполнены в виде зеркальных сегментов, электрический вход пространственного модулятора света . является входом устройства, а выход регистрируюшего блоха — выходом ус тройства, конденсорная линза установлена между источником монохроматического излучения и неотражаюшей поверхностью пространственно-частотного фильтра, снабженного корректирующей микроапертурой, а пространственный модулятор света выполнен отражающим.

На чертеже схематично представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит оптически связанные между собой и размещенные на общей оптической.оси источник 1 монохроматического излучения, конденсорную линзу 2, пространственно-частотный фильтр 3, установленный в дальней плоскости линзы 2 и в центральной области,,соответствующей нулевым пространственI ным частотам отверстие, первый Фурье преобразуюший элемент 4, выполненный в виде зеркального сегмента, пространственный модулятор 5 света, второй

Фурье-преобразующий элемент 6, выполненный в виде зеркального сегмента, регистрирующая среда 7, причем пространственно-частотный фильтр 3 снабжен корректирующей микроапертурой в виде точечного отверстия 8, а пространственный модулятор 5 света выполнен отражающим, 4666 4

Устройство работает следующим образом.

Луч света от источника 1 фокусирует ся конденсорной линзой 2 и через отвер стие 8 фильтра 3 попадает на элемент 4,, . который коллимирует луч и направляет его на светомодулируюшую поверхность модулятора 5 света, на который поступает обрабатываемый сигнал. Промоду10 лированный световой пучок возвращается отражающей поверхностью модулятора 8 света на элемент 4 и в виде. Фурье-образа фокусируется им на отражающую по-, верхность фильтра 3, который, например, 15 при работе схемы в качестве коррелятора, может представлять собой инверсный фильтр, центральная область которого практически не вносит вклада в выходной сигнал. Затем луч снова отражается и

2О попадает на поверхность элемента 6; который подвергает световой пучок преобразованию обратному, выполненному элементом 4 и направляет его на регистрирующую среду 7, фиксирующую результат обработки входного сигнала.

Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет изменения структуры и специального выполнения оптических элементов (точечное отверстие 8 выполнено

50 в пространственно-частотном фильтре 3) повышается механическая стабильность и снижается стоимость устройства.

Кроме того, в устройстве элементы 4 и 6 (зеркальные сегменты) могут быть з5 вьптолнены в виде единого блока..

Формула изобретения

Устройство для оптической обработки

40 информации, содержащее источник монохроматического излучения, конденсорную линзу, пространственный модулятор света, который оптически связан через пос- ледовательно расположенные первый

Ф урье-преобразующий элемент, отражательный пространственно-частотный фильтр и второй Фурье-преобразующий элемент с входом регистрирующего блока, причем первый и второй Фурье-преобразующие элементы выполнены в виде зеркальных сегментов, электрический вход пространственного модулятора света является входом устройства, а выход регулирующего блока — выходом устройства, о т л и ч а55 ю ш е е с я тем, что, с целью повышения стабильности устройства в работе при механических возмущениях, конденсорная линза установлена между источ964666

5 ником монохроматического излучения и неотражающей поверхностью пространственно-частотного фильтра, снабженного корректирующей микроапертурой, а пространственный модулятор света выполнен отражающим. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США N 3885143, кл. 235-181 (G 06G 9/00), опублик.

1 976.

5 2. Авторское свидетельство СССР по заявке% 3234974/18-24, кл. 6 06 G 9/00, 15.01.81 (прототип), Составитель Ю. Козлов

Редактор Г. Волкова Техред И.Гайду Корректор E. Рошко .

Заказ 7632/30 Тираж 731 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 00. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4