Спектроанализатор с временным интегрированием

;ере1 М",; д,63 ДО 1 а 1 юл. Мр 39ий электротехнзи им.проф.М,А чий, А.П.Л ски 1.317,757 (088,8) рпин Т.М. Спектрал в оптическими мето .69, У 1, с,92-108 еев А.И. Об увелич в акустическом ан с временным интег я ЛЭТИ, Л., 1981,ый анализми. ТИИЭР,ении полосьализаторе рированием,вып, 297,РЕМЕННЫМ ЗАТО СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И ТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(71) Ленинградский институт свБруевича(57) Изобретение относится к оптической обработке информации. Цель изобретения - увеличение отношения сигнал/шум за счет снижения уровня постоянной составляющей энергии света,воздействующего на фотоприемник.Спектроанализатор с временным интегрированием содержит инвертор 1, ограничители 2, блоки управления, формирователи 4 пучков, формирователи 5 сканирующих пучков, генератор 6 опорногосигнала, системы 7 переноса изображений, фотоприемники 8, вычитающий блок9, Из-за большого фона уровень дробовых шумов в фотоприемнике в известном спектроанализаторе оказывается эвьппе, чем в предлагаемом, поэтому отношение сигнал/шум е изобретении ока. ее езывается лучше, 1 ил. С:.р 2 В.е е 50 Изобретение относится к оптической обработке информации и может бытьиспользовано для спектрального анализа электрических сцгцалов,Целью изобретения является увели -чецие отношения с)ы цап/шум за счетснижеция уроцц, постоянной составляющей энергии света, воздействуюк 1 егона фотоприемцик.На чертеже дана функциональнаясфхема спектроанализатора с временныминтегрированием.Вход ицвертора 1 и первого ограничителя 2 электрически связаны свходом спектроанализатора, Выход ицвертора 1 электрически связан с входом второго ограничителя 2, Выходыограничителей связаны с входами соответствующих источников 3 света сблоками управления. Выходы источников света оптически связаны с соответстгующими формирователями 4 пучков, выходы которых связаны с соответствующими формирователями 5 сканирующих пучков, электрические входыкоторых связаны с генератором 6 опорного сигнала. Выходы формирователей5 сканирующих пучков оптически связаны с соответствующими системами 7 переноса изображений, выходы которыхсвязаны с соответствующими фотоприемниками 8. При этом выходы последнихэлектрически связаны с соответствующими входами вычитающего блока 9, выход которого является выходом спектроанализатора,Спектроанализатор работает следующим образом.Электрический сигнал ц=8+ ++ 8 (г), где р(г.) - положительнаячасть сигнала, а 8 (1) - отрицательная часть сигнала, подается одновременно ца вход первого ограничителя Ли через инвертор 1 на вход второгоограничителя 2.Однополярный сигнал 8+(г.), получаемый после ограничителя 2 р управляетизлучением первого источника 3 света,интенсивность которого изменяется позакону на вход второго истотяцика 3 света, в результате чего интенсивность и(.точника изменяется по закону Сигналы 8 ф (г) и 1 т (г) анализируются в различных каналах анализатора.Рассмотрим процесс формирования спектра сигнала в одном из каналов, 11 пя этого предположим, что на выходе формирователя 5 сканирующих пучков, расположенного после формирователя 4 пучков, формируются два сканирующих пучка, амплитуда которых пропорционалаиа т р (с). В плоскости фотоприемника 8 интенсивность света, прошедшего систему 7 переноса изображения, определяется соотношением Т -Ч (г)+ Хде1 с Х У Ф.1(.) х2 где 14 - волновое число;скорость поворота волновогофронта;х - координата в частной плоскости;Ы- пространственная частота. Здесь опущен пространственный квадратичный фазовый набег, возникающий в сканирующих световых пучках при возбуждении АОМ ЛЧМ-сигналами,40Тогда заряд, сформированный фотоприемником 8 за время накопления Т от = 2(г.) де +сВНИИПИ Заказ 5420/37 ТиРаж 772Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 После вьсчитания выходных сигналовфотоприемников 8 в вычитающем блоке9 имеют-1 К 1 е ае 1 Если выходной сигнал не имеет постоянной составляющей, то вместо этого выражения имеют тЦ, = 2 ке (е 1 к(с) е) )с(сО Таким образом, на выходе спектрального анализатора сформирован спектр входного сигнала.При этом в каждом фотоприемнике 8 постоянное смещение равно цс =к (с) сс = 1 к (с) кс. В то же время, при анализе сигнала в известном анализаторе к сигналу д(С) с целью передачи отрицательных значений сигнала добавляется некоторый уровень Ч, т.е, к источнику света подводится сигнал Ч+8(Т). В результате в фотоприемнике 8 смещениеравно ЧТшах8(е) 1 Т шах1 т(1) 1 Тт2 1.д(с) дсОПричем (1 тем больше 1, чем большепик-фактор анализируемого сигнала. 20 25 30 35 40 45 50 Из-за большого фона уровень дробовыхшумов в фотоприемнике в известномспектроацдлизаторе вьппе, чем )2 предлагаемом, и поэтому стношецие сигнал//шум в изобретении( лучше,Как показывают расчеты по приведенным формулам для и, и (1,преимущес-вом предлагаемого спектроанализатора по сравнению с известнымявляется возможность повышеция отношения сигцал/шум на величину порядка18 дБ. Спектроанализатор с временным интегрированием, содержащий передний канал, включающий последовательно расположенные на одной оптической оси и оптически связанные первый источник света с блоком управления, первый формирователь пучка, первый формирователь скдцируюцих пучков, электрически связанный с генератором опорного сигнала, первую систему переноса изображения и первый фотоприемник, о т л и ч д ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения отношения сигнал/шум, ввсдены вычитающий блок, инвертор, два ограничителя, второй канал, включающий расположенные на одной оптической оси и оптически связанные вторые источник света с блоком управления, формирователь пучка, формирователь сканирующих пучков, систему переноса изображения и фото- приемник, при этом электрический вход источника света с блоком управления каждого канала электрически связан с выходом соответствующего ограничителя, вход ограничителя второго канала электрически соединен с выходом инвертора, вход которого и вход ограничителя первого канала объединены и соединены с входом спектроанализатора, а выходы фотоприемников обоих каналов электрически соединены с соответству)с.цими входами вык читающего блока, выход которого соединен с выходом спектроаналиэатора, причем второй формирователь сканирующих пучков электрически связан с генератором опорного сигнала.