Преобразователь частоты

405081 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ависимое от,1971 ( 1622476/26-9) влен м заявки2477 присоединен Государственный сметет Совета Мнннстров СССР оо делам нэесретеннй н откаытнйПриорите убликован УДК 621.314,263(088.8) нь4,1973. Бюл та опубликования описания 11.19 Авторыизобретения И, Ванюрихин, В. А. Руба В. Д, Тронько Киевский ордена Ленина государственный университе им. Т. Г. Шевченкоявител РЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТ устранение Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для преобразования спектра сигналов, а также для генерирования инфракрасных и звуковых частот. 5Известен преобразователь частоты электрического сигнала, содержащий входные и выходные цепи с фазовращателями, ограничителями амплитуд и оптический преобразователь. Недостатком известного преобразовате ля является наличие составляющих сигнала на комбинационных частотах.Целью изобретения являетсяэтого недостатка.Для достижения поставленной цели опти ческий преобразователь состоит из источника света с формирующей оптикой и последовательно установленных на пути светового луча поляризатора, вращателей плоскости поляризации светового луча, выполненных, напри мер, в виде двух магнитооптически активных полуволновых пластин, обладающих квадратичным магнитооптическим эффектом и помещенных в расположенные взаимно перпендикулярно переменные магнитные поля, сдви нутые по фазе на 90, анализатора и фотоэлектрической усилительной схемы, причем переменные магнитные поля создаются источниками преобразуемых электрических сигналов. 30 На фиг. 1 показана функциональная схема преобразователя частоты; на фиг. 2 а,б - векторные диаграммы, поясняющие работу преобразователя.Преобразователь частоты содержит оптический преобразователь, состоящий из источника света 1 с формирующей оптикой и последовательно установленных по пути светового луча поляризатора 2, полуволновых магнитооптически активных пластин 3 и 4, анализатора 5 и фотоусилительной схемы, включающей в себя фотоприемник 6 и электронный усилитель 7; ограничители амплитуд 8 и 9, фазовращатели 1 О и 11 и взаимно перпендикулярные катушки 12 и 13, 14 и 15, создающие вращающееся магнитное поле.На фиг. 2 приняты следующие обозначения: Е - направление плоскости поляризации падающего на полуволновую пластину 3 светового потока;Е - направление плоскости поляризации светового потока, прошедшего полуволновую пластину 3;Е" - направление плоскости поляризации светового потока, прошедшего через полуволновую пластину 4;Н - направление вращающегося магнитного поля, создаваемого катушками 12 и 13;Н - направление вращающегося магнитного поля, создаваемого катушками 14 и 15,Световой поток, излучаемый источником света 1, проходит поляризатор 2, ось наибольшего пропускания которого лежит в горизонтальной плоскости, Плоскополяризованный свет проходит через две последовательно расположенные полуволновые пластины 3 и 4. При этом плоскость поляризации прошедшего светового потока вращается со скоростью, пропорциональной разностной частоте двух электрических сигналов. После прохождения анализатора 5 угловое вращение плоскости поляризации света превращается в амплитудную модуляцию интенсивности света с частотой, равной 4 (оэ, - акоп), гдесос - частота электрического сигнала;оэоп - частота опорного сигнала.Модулированный по интенсивности световой сигнал затем превращается в электрический с помощью фотоприемника 6 и усиливается усилителем 7.Полуволновые магнитооптические пластины находятся во вращающихся магнитных полях, создаваемых взаимно перпендикулярными катушками 12 и 13 (14 и 15). Направление (азимут) вращающегося магнитного поля определяется фазой электрического сигнала. В катушках 12, 13 азимут магнитного поля в текущий момент равен воп 1, а в катушках 14, 15 - соответственно ас 1. Вращение магнитного поля создается сдвинутыми по фазе на 90 с помощью фазовращателей 9 двумя электрическими сигналами, подаваемыми на взаимно перпендикулярные катушки 12 и 13 (14 и 15) .Полуволновые пластинки изготовлены из магнитооптически активного вещества, обладающего большим квадратичным магнитооптическим эффектом, например эффектом Коттона-Мутона, При пропускании через такой кристалл плоскополяризованного света (с направлением плоскости поляризации Е) возникает сдвиг по фазе между двумя взаимно перпендикулярными компонентами Еи Еч,Следует отметить, что направление внешнего магнитного поля всегда совпадает с направлением Х или У (при вращении магнитного поля координаты Х и У также вращаются). Подбором кристалла можно добиться того, чтобы сдвиг по фазе между компонентами Е, и Еу был равен 180. Направление плоскости поляризации прошедшего света Ебудет составлять относительно направления Е угол 2 соо 1. При вращении магнитного поля по закону сто 4 плоскость поляризации прошедшего света Е вращается с удвоенной ско ростью в том же направлении (фиг. 2,а). Далее световой поток проходит через другую полуволновую пластину (фиг. 2,б), находящуюся в магнитном поле О, ось наибольшсй скорости полуволновой пластинки и направ ление магнитного поля совпадают.Очевидно, что азимут плоскости поляризации Е" проходящего через вторую полуволновую пластину светового потока равен15 6: 2(ооп 2 (2 аоп ос): 2 (фс ооп) . (1) Разность же фаз двух электрических сигналов равна(2) ел - (фс ооп)20 Сравнивая формулы (1) и (2), можно сделать вывод, что плоскость поляризации прошедшего через магнитооптическую систему светового потока повернется на угол, равный удвоенной разности фаз двух электрических 25 сигналов разностной частоты, Затем световойпоток, плоскость поляризации которого вращается с частотой 2 (а, - сто), превращается в электрический сигнал частоты 4 (ос - вой) Предмет изобретенияПреобразователь частоты электрическогосигнала, содержащий входные и выходные цепи с фазовращателями и ограничителями амплитуд и оптический преобразователь, от личающийся тем, что, с целью исключения составляющих сигнала на комбинационных частотах, оптический преобразователь состоит из источника света с формирующей оптикой и последовательно установленных на пути 40 светового луча поляризатора, вращателейплоскости поляризации светового луча, выполненных, например, в виде двух магнитооптически активных полуволновых пластин, обладающих квадратичным магнитооптиче ским эффектом и помещенных в расположенные взаимно перпендикулярно переменные магнитные поля, сдвинутые по фазе на 90, анализатора и фотоэлектрической усилительной схемы, причем переменные магнитные 50 поля создаются источниками преобразуемыхэлектрических сигналов.