Оптическое устройство обработки сигналов антенных решеток

(54) ОПТИЧЕСКОЕ УСТР СИГНАЛОВ АНТЕННЫХ РЕ (57) Изобретение отн аналоговой оптическо техники и предназнач ки радиосигналов, пр жеством приемно-усил тов. Цель изобретени ширении функциональн когерентно-оптическо содержащего источник света, коллиматор 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО ЛКлАм изОБРетений и ОткРытий(71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Рево 1 поции авиационный ,институт им. Серго Орджоникидзе (72) Е.Н.Воронин(53) 681.333(088.8)(56) Гринев А.Ю. и др. Радиооптические антенные решетки, сфокусированные в зону Френеля. - Радиоэлектроника, изд-во ВУЗов, 1985, У 2, рис.5. ОЙСТВО ОБРАБОТКИ О%ТОКосится к области й вычислительной ено для обработинимаемых мноительных элеменя состоит в расых возможностей го процессора, 2 когерентногомногоэлементный1273961 пространственно-временной модуляторсвета 4 (ПВИС), линзу 5, комплексныйтранспарант 6 и астигматическую линзовую систему 7, путем введения второго когерентно-оптического процессора, источник света 8 которого имеетдругую длину волны, выходные плоскости процессоров совмещены, выходыкольцевой решетки приемно-усилительных элементов 1 подключены к соответствующим элементам ПВИС обоих процессоров, прозрачность комплексных транспарантов 6, 12 первого и второгопроцессоров по координате Х пропорциональна Фурье-преобразованию по Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, а более конкретно к устройствам, в которых математические операции выполняются с помощью электрооптических элементов, и предназначено для обработки радиосигналов, принимаемых множеством приемно-усилительных элементов. Целью изобретения является расши О рение функциональных возможностей за счет визуализации внутренней структу-, ры объекта в виде пространственного распределения показателя преломления в заданном сечении. 15На чертеже представлена структурная схема устройства.Схема содержит кольцевую решетку приемно-усилительных элементов 1, первый когерентно-оптический процес сор, состоящий из источника когерентного света 2 (А=0,63 мкм), коллиматора 3, многоэлементного пространственно-временного модулятора света 4, элементы которого подключены к выхо дам соответствующих приемно-усилительных элементов 1, линзы 5, комплексного транспаранта 6 и астигматической линзовой системы 7. Перпенди-. кулярно оптической оси первого коге- ЗО рентно-оптического процессора распо" ложена оптическая ось второго когерентно-оптического процессора, также состоящего из источника когерентного света 8 (А =0,44), коллнматора 9, мноуглу от функции Грина приемно-усилительных элементов 1, а по координате У пропорциональна функции Грина приемно-усилительных элементов 1 по радиусу при минимальном и максимальном значении показателя преломления " структуры исследуемого объекта для комплексных транспарантов 6, 12 первого и второго процессоров соответственно. Это позволяет визуализиро 4 вать в выходной плоскости процессоров внутрейнюю структуру объекта в вйде пространственного распределения показателя преломления в заданном сечении. 1 ил. гоэлементного пространственно-временного модулятора света 10, элементы. которого также подключены к соответствующим приемно-усилительным элементам 1, линзы 11, комплексного транспаранта 12 и астигматической системы 13. Совмещение выходных плоскостей астигматических линзовых систем 7 и 13 осуществляется с помощью дихроического зеркала 14. Внутри кольцевой решетки показан пример исследуемого объекта 15.Оптическое устройство обработки сигналов антенных решеток работает следующим образом.Радиополе, проникающее в исследуемый объект 15, ослабляется и рассеивается в нем. Принятое приемно-усилительными элементами 1 кольцевой репетки в когерентном режиме, оно " управляет прозрачностью соответствующих. элементов многоэлементных пространственно-временных модуляторов света (ПВМС) 4 и 1 О, установленных на пути коллимированного красного и синего света источников 2 и 8 соответственно. В результате на ПВМС первого и второго когерентно-оптических процессов (КОП) формируются оптические модели принимаемого радиополя.Прозрачность транспарантов описывается соотношением л . 4т;,=г (ю(р, у)ехрц кр, созе) фп , 211/Л; К и 2%/л; цхх фхх ВНИИПИ Заказ 6479/48 Тираж 671 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 символ преобразования Фурьепо у;- комплексная диаграмма направленности элементов 1,п . и п - минимальный и максиффъл нюхмальный показатели преломления среды объекта;А - длина радиоволны в свободном пространстве.В результате преобразования крас ного и синего световых потоков с помощью оптических элементов первого и второго КОП в их общей выходной плоскости отображается распределение токов поляризации, причем вдоль коордииаты х воспроизводится координата У а вдоль у - координата р полярный радиус) всех точек исследуемого объекта 15. Более того, поскольку транспарант 6 рассчитан по функциям 25 Грина йриемио-усилительных элементов в среде с минимально возможным показателем преломления, то геометрические места точек красного образа этого объекта, соответствующие этому ЗО показателю, будут затемнены. Аналогичное явление будет иметь место и в синем образе в точках, соответствующих максимальному значению показателя преломления. Благодаря смешению красного и синего образов на общем выходе осуществляется цветовое кодирование распределения плотности внутри исследуемого объекта, при котором промежуточные значения показателя преломления раскрашиваются в промежуточные цвета от красного через пурпурный к синему). Разумеется выбор сторой цветового треугольника (красный-синий-зеленый) может быть любым и определяется наличием того или ино. го источника света. Формула изобретения Оптическое устройство обработкисигналов антенных решеток, содержащее кольцевую решетку приемно-усилительных элементов и первый когерентно-оптический процессор, состоящийиз расположенных последовательно наоптической оси источника когерентного света, коллиматора, многоэлементного пространственно-временного модулятора света, линзы, комплексноготранспаранта, расположенного в фокальной плоскости линзы, и астигматической линзовой системы, причемвыход каждого из приемно-усилительных элементов кольцевой решетки подключен к соответствующему элементумногоэлементного пространственно-временного модулятора света, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей за счет визуализации внутреннейструктуры объекта в виде пространственного распределения показателяпреломления в заданном сечении, в него введен второй аналогичный когерентно-оптический процессор, при .этом выход каждого из приемно-усилительных элементов кольцевой решеткиподключен к соответствующему элементу многоэлементного пространственновременного модулятора света второгокогерентно-оптического процессора,частоты источников когерентного света первого и второго когерентно-оптических процессоров равны частотамсвета вершин одной из сторон цветового треугольника, выходные плоскос-ти астигматических линзовых систем первого и второго когерентно-оптических процессоров совмещены, прозрачность комплексных транспарантов первого и второго когерентно-оптическихпроцессоров по координате х пропорциональна Фурье-преобразованию по углу от функции Грина приемно-усили- .тельных элементов, а по координатеу пропорциональна функции Грина приемно-усилительных элементов по радиусу при минимальном и максимальномзначении показателя преломления ;структуры объекта для комплексныхтранспарантов первого и второго когерентно-оптических процессоров соответственно.