Устройство оптической обработки информации

11 558284 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. С 066 9/00 Гасударственный камитет Совета Министрав СССР аа делам изооретений и аткрытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ20 Изобретение относится к области оптической обработки информации и может быть использована при проектировании вычислительных устройств и в приборах спектральной обработки сигналов.Известны анализаторы спектра, содержащие источник света, входной транспарант с пространственной записьо сигнала в виде переменной плотности почернения, 1 Ц либо бинарный транспарант типа теневой график, линзу, в задней фокальной плоскости которой наблюдают искомый спектр.Недостатком таких устройств является сложность изготовления самого транспаранта.Ближайшим по технической сущности к описываемому изобретению является устройство для анализа спектров сигналов, записанных в виде линии, представляющей собой график исследуемого процесса, (например, фотография ленты самописца или экрана осцилографа).Это устройство содержит котерентный источник света, транспарант с записью исследуемого сигнала, линзу и устройство считывания спектра (2).Недостатком такого устройства является невозможность обработки низкочастотной области спектра, так как в центре, в точке пересечения оптической оси и плоскости пространственных частот (плоскости наблюдения спектра) имеется яркое пятно. Кроме того,устройству присущи нелинейности, так как егоработа основана на разложении функцииты л,)5Д в ряд Тейлора и пренебрежении членами, со степенями вьппе первой.Для устранения мешающего влияния засветки в центре плоскости анализа на низкочастотную часть спектра и устранения нелинейных искажений в предлагаемом для оптической оораооткп информации в задней фокальной плоскости линзы установлен сдвиговый интерферометр, например, плоскопараллельная пластинка, а устройство считывания спектра установлено после него.Поле в задней фокальной плоскости линзы имеет вид,Я У(щ., щ) = ) ее "Их, - Ргде 1(х) - исследуемый пространственный сигнал;25 Й - радиус апертуры линзы, производящей Фурье-преобразование;ао - координаты в плоскости анализа;х, у - координаты в плоскости сигнала,Эта формула описывает преооразование 31 сигнала, записанного в виде прозрачной лп 55828422=0,2А 10 15 20 25 30 35 40 45 нии на непрозрачном фоне, представляющейграфик исследуемого процесса. Если записана непрозрачная линия на прозрачном фоне,то к этому выражению добавляется член81 пв ЯО)уЯИзвестно, что плоско-параллельная пластинка (интерферометр) производит операциюдифференцирования над функцией распределения поля:дУ= ю У 1(х) е"иД еах,дыПри сканировании вдоль линии ау=0 получается искомый спектр:дУ Я("х) = д, -- с(х)едх,х дву:ОВ случае записи непрозрачной линии, производная отзпщ Йаф при жц -- 0 равна О.На чертеже показано предлагаемое устройство обработки информации.Свет от лазера 1 проходит коллиматор, составленный из линз 2 и 3. В параллельном пучке, выходящем из коллиматора, установлен транспарант 4 с записанным сигналом в виде линии, находящийся в передней фокальной плоскости линзы 5, Плоскопараллельная пластинка 6, установленная в задней фокальной плоскости линзы 5, выполняет операцию дифференцирования и отражает свет на сканирующее устройство 7 считывания спектра.В случае необходимости уменьшения потерь света на обе грани плоскопараллельной пластинки 6 может быть нанесено отражающее покрытие, выравнивающее интенсивности интерферирующих лучей.Хотя регистрирующее устройство 7 расположено вне выходной фокальной плоскости линзы 5, однако поле, а следовательно и спектральное распределение, не будет искажено до тех пор, пока расстояние от фокальной плоскости линзы, т. е. плоскости, в которой расположена пластинка 6 до плоскости анализа, удовлетворяет так называемому условию тени: где 11 - максимально разрешимая величина спектра, на этом расстоянии к функции распределения поля добавится лишь фазовый множитель 1", который не искажает спектральное распределение амплитуд,Настоящее изобретение позволит более просто производить спектральную обработку сигналов по сравнению с известными оптическими и электронными спектроанализаторами, особенно при анализе низкочастотных сигналов,Формула изобретения Устройство для оптической обработки информации, содержащее когерентный источник света, транспарант с записью исследуемого сигнала, линзу и устройство считывания спектра, отличающееся тем, что, с целью устранения мешающего влияния засветки в центре плоскости анализа на низкочастотную часть спектра и устранения нелинейных искажений, в задней фокальной плоскости линзы установлен сдвиговый интерферометр, например плоскопараллельная пластинка, после которого установлено устройство считывания спектра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Свет В. Д. Оптическая обработка сигналов, М., Энергия, 1971, с. 68, рис. 31.2. Тау 1 ог С, 1. Рц 11 ап К. К, Ргецгеепеу апа 1 уз 1 з о 1 11 гпечагу 1 пд е 1 ес 1 пса 1 з 1 дпа 1 з ву ап ор 11 са 1 гпейод, гпейса 1 апд В 1 о 1 орса 1 Епр- теппд, допццгу, 1973 102 - 103 (прототип).558284 едактор И. Шуби бровольская аказ 1258/19ЦНИ Изд.451 И Государственного комитет по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушТираж 8 Совета М и открытий окая наб., Подписное истров ССС д. 45 Типография, пр. С нова,Составитель Н. РешетниковТехред М. Семенов Корректо