Пространственно-временной модулятор света

(19) 111) 28 СПУБЛИН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) П. Е. КоБ; И. Спектор и тляр, Е. С. НежевенкоВ. И. Фельдбуш ии государственныи униенинского комсомола и атики и электрометрии ия в технике передачи и изображений. Под ред. М., Мир, 978, с. 263 -и др. Дифференциальтранспаранты для обраинформации. В кн. Опа информации. Под ред, , Наука, 979, с. 155 -ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Новосибирск верситет и м. Л Институт автом СО АН СССР (53) 535.8(088.8) (56) 1. Достижен воспроизведения Б. Кейзана. Т. 1, 270.2. Котляр П. Е ные управляемые ботки оптичесКой тическая обработ С. Б. Гуревича. Л 162. 11 6 11 С 11/42; 6 02 Г/03(54) (57) ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОИ" МОДУЛЯТОР СВЕТА, содержащий последовательно расположенные первый прозрачный электрод, первый диэлектрический слой, первый монокристаллический фоточувствительный слой, обладающий эффектом Поккельса, диэлектрическое зеркало, второй прозрачный электрод, второй монокристаллический фоточувствительный слой, обладающий эффектом Поккельса, второй диэлектрический слой, третий прозрачный электрод, отличающийся тем, что, с целью дифференцирования изображения в полярных координатах, в него дополнительно введены четвертый прозрачный электрод, размещенный между первым монокристаллическим слоем и диэлектрическим зеркалом, и световолоконный жгут, выполненный из одно- кодовыхволокон эллиптического сечения, размещенный между диэлектрическим зеркалом и вторым прозрачным электродом.6Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для улучшения качества изображений методами маскирования, дифференцирования изображений, а также для преобразования изображений, получаемых в некогерентном свете, в когерентные,Известны пространственно-временные модуляторы света (ПВМС), использующие в качестве модулирующей среды электрооптические кристаллы 1,Недостатком данных устройств является то, что реализация операции вычитания, необходимой для осуществления частотной фильтрации изображений (методы маскирования), дифференцйрования изображений, создания псевдорельефа и т. д, осуществляется в две экспозиции, что ограничивает класс обрабатываемых изображений в связи с низким быстродействием.Наиболее близким к предлагаемому является ПВМС, обеспечивающий возмож 10 15 20 ржит прозрачные онокристаллическислои 5 и 6, диэлект ность осуществления операции вычитанияизображений за одну экспозицию. Устройство содержит последовательно расположенные первый прозрачный электрод,первый диэлектрический слой, первый монокристаллический фоточувствительныйслой, обладающий эффектом Поккельса,диэлектрическое зеркало, второй прозрачный электрод, второй монокристаллический фоточувствительный слой, обладающийэффектом Поккельса, второй диэлектрический слой, третий прозрачный электрод 2.Однако известное устройство не позволяет осуществлять дифференцирование изображений в полярных координатах.Цель изобретения - обеспечение возможности дифференцирования в полярныхкоординатах,Поставленная цель достигается тем, чтов пространственно-временной модуляторсвета, содержащий последовательно расположенные первый прозрачный электрод,первый диэлектрический слой, первый монокристаллический фоточувствительныйслой, обладающий эффектом Поккельса,диэлектрическое зеркало, второй прозрачный электрод, второй монокристаллический фоточувствительный слой, обладающий эффектом Поккельса, второй диэлектрический слой, третий прозрачный электрод, введены четвертый прозрачный электрод, размещенный между монокристаллическим слоем и диэлектрическим зеркалом,и упорядоченный световолоконный жгут,выполненный из однокодовых волокон эллиптического сечения, размещенный между диэлектрическим зеркалом и вторымпрозрачным электродом.На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. 55Устройство соде элект.роды 1,2,3 и 4,м е фоточувствительные ричес 2 У,где 1 - интенсивность считывающего светового потока;Ул/ - полуволновое напряжение монокристаллических слоев.Наличие диэлектрического зеркала 9, отражающего световой поток записи, позволяет избежать взаимного паразитного влияния записываемых изображений.Световолоконный жгут 10, размещенный между одним из прозрачных электродов 2 или 3 и диэлектрическим зеркалом 9, передает световое поле считывающего пучка с вщхода одного монокристалла на вход другого и дает возможность осуществить механическую развязку двух структур 1, 7, 5, 2 и 3, 6, 8, 4. При,этом, поскольку эффект вычитания основан на изменении вторым кристаллом поляризации света заданный первым, он достигается лишь в случае, если упорядоченный свето- волоконный жгут выполнен из волокон, передающих состояние поляризации, например волокон эллиптического сечения, В случае, если между кристаллами находится элемент, искажающий поляризацию, на выходе из устройства получается поле случайных поляризаций, которое будет суммироваться с результатом вычитания. ройство второ змещенного м лоем и диэле ивает его раслучае его ь электрическ сталлических Введение в уст него электрода, ра кристаллическим с зеркалом, обеспеч ность, так как в невозможно подат один из монокри го внутрен- ежду моноктрическим ботоспособотсутствия ое поле наслоев и,кие слои 7 и 8, диэлектрическое зеркало 9, световолоконный жгут 10.Устройство работает следующим образом.На ограниченные прозрачными электродами 1 и 2, 3 и 4 структуры, содержащие прозрачный диэлектрический слой 7 и 8 и монокристаллический фоточувствительный слой 5 или 6, подают напряжение, Б, При этом одно из изображений 1, (х, у) проецируют на ПВМС с одной стороны, а Ь (х, у) - с другой (длина волны света соответствует максимуму фотопроводимости слоев 5 и 6), Вследствие фото- проводимости на первом из монокристаллических слоев 5 формируется потенциальный рельеф 1.1, 11 (х, у), на втором 6 - 1.) 1 (х, у). В силу того, что монокристаллические слои обладают электрооптическими свойствами, плоскополяризованный считывающий поток, проходя через эти слои, испытывает двулучепреломление, величина которого пропорциональна разности напряжений и визуализируется после прохождения анализатора в плоскости изображения в виде распределения интенсивности1 кУ) 1 з 1 П МОЛОЛ У 13 1/гРа(хЛ)3 1)следовательно, невозможно зарегистрировать одно из вычитаемых изображений. Размещение же его между диэлектрическим зеркалом и световолоконным жгутом привело бы к резкому снижению точности операции вычитания. Расположениедополнительного электрода между монокристаллическим слоем 5 и диэлектрическим зеркалом 9 позволяет уравнять емкости диэлектрических слоев 7 и 8. Таккак процесс регистрации является нелинейным и зависимость напряжения на кристаллах от интенсивности записывающегосвета определяется выражениемяйх,)1 = ехр 1 к Гсх.у)Се+Сир Скр+ Сагде У - напряжение на структуре;С - емкость диэлектрических слоев;кр-емкость монокристаллическогослоя;К - постоянный коэффициент,-время записи,1032894то при выравнивании емкостей диэлектрических слоев коэффициенты перед экспонентной и все показатели становятся одинаковыми при регистрации вычитаемых изображений и как следствие этого операция вычитания осуществляется более точно.Возможность вычисления в полярныхкоординатах технически обеспечивается разворотом относительно одна другой плос костей двух частей ПВМС, закрепленныхна концах .жгута.По сравнению с наиболее перспективными широко используемыми ПВМС типа РКОМ и Рпо 1 о 1 Ицз данный модулятор позволяет осуШествлять дифференцирование в полярных координатах, а в таких операциях вычитания осуществляет за одну экспозицию; обеспечивает вычитание быстро изменяющихся и смещающихся друг относительно друга изображений; обладает высоким быстродействием; удобен в эксплуатации; обладает более высокой точностью.Редактор М. Петрова Заказ 4825/40 Составитель Н. НазароваТехред И. Верес Корректор А. ЗимокосовТираж 575 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4