Способ формирования изображения

09) (Н) СОЮЗ СОВЕТСКИХШЭВЛОПНепжикРЕСПУБЛИК 36% 0 2 В 27 48 0 02 В 27 00 ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Ордена Трудового Красного Зна мени институт физики АН Белорусской ССР(56 ) 1. Авторское свидетельство СССР9 945843, кл. 0 02 В 27/00, 1981;2. Ивахник В.В., Петникова В.М.,Соломатин В.С., Харченко М.А.,Шувалов В.В. Однопроходные системыкомпенсации фазовых искажений,(54)(57) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ИЭОБРАЖЕНИЯ, включающий облучение объек та световым пучком, прием от;".аженной от объекта сигнальной волны, формирование волны, которая является обращенной по отношению к указанной волне, и регистрацию изображения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества иэображения и расширения класса регистрируемых объектов, оформиро" ванную обращенную волну вновь направляют на объект, а регистрацию иэображения осуществляют в световом пучке, который образуется в результате отражения этой волны от объекта, при одновременной блокировкеО первичной сигнальной волны, отраженной от него.Изобретение относится к оптической обработке информации и нелинейной оптики и может быть использовано для создания оптических адаптивных устройств фотографирования и оптической связи через фазовые неоднородные среди.Известен способ формирования изображения, основанный на эффекте обращения волнового фронта при нелинейном взаимодействии света с веществом. В соответствии с этим способомсигнальную световую волну, распространяющуюся от источника света через турбулентный слой, направляют на слой нелинейного вещест" ва.В то же время этот слой облучают двумя направленными навстречу друг к другу и распространяиицимися под углом к сигнальной волне волнами накачки, одна из которых промодулирована информацией об объекте. В результате такого облучения в нелинейном веществе формируется промодулированная указанной информацией обращенная волна, которая распространяется навстречу сигнальной волне в сторону источника света и проходит через те же участки турбулентного слоя, что и сигнальная волна. Благодаря этому, на выходе из турбулентного слоя обращенная волна оказывается неискаженной и 1 формирует в плоскости, оптически сопряженной с объектом, его соответствующее изображение 1.Недостатком данного способа является необходимость размещения рядом с объектом слоя нелинейного вещества, что существенно ограничивает область практического использования способа.Кроме того, формируемое в данном случае изображение характеризуется наличием поперечного смаза, который ухудшает его качество.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ формирования изображения, включающий облучение объекта световым пучком, прием отраженной от объекта сигнальной волны, формирование волны, которая является обраценной по отношению к указанной волне, и регистрацию изображення.Согласно этому способу, при облучении объекта пучком, проходящим через фаэово-неоднородный слой, формируются две отраженные волны - сигнальная, которая образуется в результате рассеяния падающего на объект пучка, и опорная, отраженнаяот зеркальных участков объекта и служащая в дальнейшем в качестве одной из волн накачки. Эти волны, пройдя через. турбулентный слой, по падают на слой нелинейного вещества - обращающую ячейку, которую облучают также второй волной накачкиВ результате воздействия трех указанных волн на обращающую ячейку вней формируется Молна, которая является обращенной по отношению ксигнальной волне.При этом обращенную волну с помоцью полупрозрачного зеркала сра зу направляют на сопряженный с объектом регистратор, т.е. регистрацию осуществляют непосредственнов световом пучке обращенной волны.Устранение искажений в изображении 15 обусловлено в данном случае тем,что сигнальная и опорная волны, отраженные от объекта, распространяются через фазово-неоднородный слойпримерно по одним и тем же путям и, 20 следовательно, претерпевают примерно одни и те же искажения. Поэтомупри взаимном наложении этих волн втеле обращающей ячейки возникающаяинтерференционная картина практичес ки не отличается от картины, образованной волнами при отсутствиитурбулентного слоя 2 .Недостатком известного способаявляется ухудшение качества изобра жения в том случае, когда, турбулентный слой имеет большую протяженностьпо глубине или находится далеко отобращающей ячейки, поскольку приэтом сигнальная волна и первая волна накачки проходит через различныеучастки этого слоя. Кроме того, способ позволяет регистрировать толькоте объекты, которые имеют бликукщиеповерхности.Цель изобретения " улучшение ка чества изображения и расширение класса регистрируемых объектов. 45 50 55 60 65 Поставленная цель достигаетСя тем, что согласно способу формирования изображения, включающему облучение объекта световым пучком, прием отраженной от объекта сигналь. ной волны, формирование волны, ко- торая является обращенной по отношению к указанной волне, и регистрацию иэображения, сформированную обращенную волну вновь направляют на объект, а регистрацию изображения осуществляют в световом пучке, который образуется в результате отражения этой волны от объекта, при одновременной блокировке первичной сигнальной волны, отраженной от него.На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.Способ формирования изображения осуществляют следующим образом.Точечным источником 1 света, сфор-, мированным, например, лазером 2 и линзой 3, облучают зону нахожде1078395 Составитель В. Кравченко1.Редактор П. Макаревич Техред Л.Мартяшова. Корректор И, Муска Заказ 959/41 Тираж 497 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния объекта 4, скрытого эа неоднов родно-турбулентным слоем 5. При этом сферическая расходящаяся из источника 1 волна 6 первичной под светки объекта в процессе прохождения через слой 5 искажается и приобретает вид 7. Отраженная от объекта 4 сигнальная вЬлна 8, прошедшая в обратном направлении через слой 5 и исказившаяся в этом слое до вида 9, принимается на обращающую ячейку 10. Дополнительно облучая эту ячейку двумя направленными навстречу друг другу волнами накачки (не показаны), формируют волну 11, которая является обращенной по отношению к волне 9. Такое формиро. ванне осуществляется в ячейке 10, так же как и в рассмотренных выше случаях, эа счет нелинейного взаимодействия света с веществом ячейки. Далее волна 11, распространяющаяся строго навстречу волне 9, вновь направляется на объект 4. Отраженная от объекта 4 и дважды прошедшая через слой 5 волна 11 приобретает вид 12 и с помощью светоделительной призмы 13 заводится на регистратор 14, который объективом 15 оптически сопряжен с объектом 4. При этом, поскольку обращенная волна распространяется в обратном направлении по тому же пути, что и волна 9, 8, 7, 6, все искажения, обусловленные прохождением излучения через слой 5,. компенсируются в этом же слое. В то же время при отражении излучения от объекта 4 оно оказывается вромодулированным информацией об этом объекте и поэтому волна 12 формирует на регистраторе 14 неискаженное иэображение объекта.Вследствие ограниченных размеров объекта 4 и обращающей ячейки 10 на выходе из турбулентного слоя 5 формируются дополнительные сфери- г ческие волны (спектральные компоненты пространственного спектра объек-та), которые имеют свои центры кривизны в области точки 1. Они посуществу и несут информацию об объ 5 екте,Для устранения дополнительнойзасветки региСтратора 14 первичнойсигнальной волной 8, отраженной отобъекта .4, ее не допускают в регист 10 ратор, т.е. блокируют. Такая блокировка может быть осуществлена, нан 1пример, при выполнении призмы 13поляризационной и при одновременной установке перед обращающей15 ячейкой 10 фарадеевского вращателя16 плоскости поляризации света,Последний поворачивает плоскостьполяризации обращенной волны 11 на904 по отношению к плоскости поляризации сигнальной волны 9. При таком выполнении устройства, реализующего предлагаемый способ, призма 13 полностью пропускает линейнополяризованный (например, в плоскости чертежа) свет от источника 1и полностью отражает на регистратор 14 обращенную волнУ 12, имеющую благодаря действию вращателя 16ортогональное состояние поляризации. Вместе с тем, первичная сигиальная волна 8 с поляризацией в плоскости чертежа проходит сквозь призму 13 и не попадает на регистратор14. Естественно, что указанное выполнение элементов 13 и 16 даетнеобходимый эффект только в том случае, когда турбулентный слой 5 и.объект 4 не изменяют существенносостояние поляризации света.Таким образом, предлагаемый спо 40 соб по сравнению с известными позволяет получать .более качественныеизображения объектов, находящихсяза искажающим турбулентным слоем,при расширении возможностей спосо 45 ба.