Оптический коррелятор

595748 Союз Советских Соанагнстическит Республик(22) Заявлено 21.12.7 с присоединением зая уьарственный комитет(23) При тет нистров СССР изобретений) Опубликовано 28,02.7 открытии убликовайия опцсанп 2.03.7 О ат Авторыизобретени. Н, Иванов, Р. Ф. Иванов, Г. И. Никифоров и О, П, Зоткин ударственный университет 1) Заявител Кубанский 4) ОПТИЧЕСКИЙ КОРРЕЛЯТО Изобретислитель ие относится к автоматикей технике. Известен оптическии коррелятор, применяемый в устройстве автоматического слежения за выбранными созвездиями Ц, состоящий из эталонной карты в виде диска с отверстиями, расположенного за фокальной плоскостью объектива телескопа, фокусирующей линзы и фотоприемника.Недостаток известного устройства 1 связан с необходимостью изготовления опорного транспаранта.Наиболее близким по назначению и числу общих узлов к описываемому устройству является оптический коррелятор 2), содержащий источник света, по ходу лучей которого размещен блок согласования, с выходной поверхностью которого оптически связаны два ультразвуковых модулятора света, механически соединенные соответственно с двумя преобразователями электрического сигнала в ультразвуковые колебания, входы которых служат соответственно первым и вторым входами оптического коррелятора, выходы ультразвуковых модуляторов света через соответствующие светофильтры и пространственно-временные модуляторы света оптически связаны с концснтратороз света.К недостаткам данного коррелятора следует отнести наличие источника когерентного излучения и необходимость оптики, це нарушающей когерентность, что усложняет коррелятор,Цсл Нзобретс;1:я -- упрощение оптического коррелятора.Для этого в цсго введены четыре линзы, распсложенные 1 араллельно Одна другой, прц- ех Первье две рзмсщены межд соотВетст вующцми ультразвуковыми модуляторами света и светофильтрами, оптцческй вход трстьсй лцнзь соедццсч с выходом первого ультразгуково 0 хОбултора сВета, а его Въход - с входо: второго пространственно-временного моду.ятора света. отцческцй вход четвертой линзы связан с Выходом ВОрого уьтразвукоВого,",;о;улятор, сьста, а его выход - с входом первого пространственно-временного модулятора света.На чертеже показана схема оптического коррелятора. Коррелятор содержит источник 1 света,блок 2 согласования (оптический), ультразвуковые модуляторы 3 и 4 света (или фотоупругце ячейки), преобразователи 5 и б электрического сигнала в ультразвуковые колебания, светофильтры 7 и 8, пространственно-временные зодуляторы 9 и 10 света, концентратор 11, линзы 12 - 15 (формирователи цзображе цця).3Управляемые светом модуляторы 9 и 10 выполнены, например, на жидких кристаллах всочетании с прозрачным полупроводниковымслоем. Они могут быть н иными по конструкции, необходимым условием является возможность управления ими с помощью света,Источник 1 (некогерентного) света имеетширокий спектр излучения, включающий каксвет, воздействующий на модуляторы 9 и 10,такевоздействующий на них.Каждая из линз 12 - 15 представляет собойфокусирующую систему, а концентратор 11 -линзу или набор световодов.Светофильтры 7 и 8 имеют полосу прозрачности в той области спектра, в которой свете воздействует на модуляторы 9 и 10. Модуляторы 3 и 4 механически связаны с преобразователямп 5 и 6 соответственно. Кроме того,они оптически связаны с помощью блока 2 согласования с источником 1 света и с помощьюлинз 12 - 15 с модуляторами 9 и 10, после которых расположен концентратор 11,Коррелятор работает следующим образом,Исследуемые электрические сигналы подаются па входы преобразователей 5 и 6. Излучаемые преобразователями 5 и 6 упругие вол ы распространяются в модуляторах 3 и 4.При освещении модуляторов 3, 4 светом источника 1 в результате реализации теневого метода возникают движущиеся вдоль распростра ения упругой волны картины в виде светлых и темных полос.Линзы 13 и 14 проецируют картины модуляторов 3 и 4 на поверхность модулятора 9, алинзы 12 и 15 - на поверхность модулятора10, Модулятор 9 выполняет роль негатива длякартин модулятора (ячейки) 4, а модулятор10 служит негативом для картины модулятора (ячейки) 3, так как световые сигналы отэтих ячеек попадают на соответствующие модуляторы без потери составляющей спектра,воздействующей на модулятор. Участки модуляторов, освещенные этой составляющей, теряют прозрачность,Световые сигналы модулятора (фотоупругойячейки) 3, проходя светофильтр 7, совмещаются на поверхности модулятора 9 с негативом модулятора (фотоупругой ячейки) 4. Приэтом световые сигналы модулятора 3 не влияют на прозрачность модулятора 9, так как онитеряют часть спектра, воздействующую на модулятор при прохождении светофильтра 7.Световые сигналы модулятора 4, проходясветофильтры 8, совмещаются на поверхностимодулятора 10 с негативом модулятора 3.Прп этом световые сигналы модулятора 4 невоздействуют па модулятор 10, Прошедшиймодуляторы 9 и 14 свет собирается ко центратором 11,595748Гели па входы ультразвуковых модуляторовсвета подаются одинаковые электрические сигналы, на выходе коррелятора регулируется отсутствие света только в тот момент, когда5 оба акустических сигнала, распространяющиеся навстречу друг другу, укладываются в апертуре и когда этп сигналы точно совмещены. Действительно, в этот момент картины фотоупругих ячеек, полученные в результате10 теневого метода, идентичны и суммарная интенсивность света, прошедшего через совмещс пе изображения модулятора 3 с негативом изображения модулятора 4 и совмещение изображения модулятора 4 с негативом изобра 15 жения модулятора 3, равна нулю.Достоинством предлагаемого коррелятораявляется его простота, полученная за счет применения средств пекогерептной оптики. Быстродействие модуляторов накладывает ограни чение на верхнюю границу частот исследуемых сигналов. Так, при постоянной времени модулятора, равной 10 в С, максимальная частота входных сигналов равна 50 МГц,25 Формула изобретенияОптический коррелятор, содержащий источник света, по ходу лучей которого размещенблок согласования, с выходной поверхностьюЗО которого оптически связаны два ультразвуковых модулятора света, механически соединен ые соответственно с двумя преобразователями электрического сигнала в ультразвуковыеколебания, входы которых являются соответз 5 ственно первым и вторым входами оптическогокор 1 зелято 1 эа, выходы 1 льтразвуковых модуляторов света через соответствующие светофильтры и пространственно-временные модуляторы света оптически связаны с концентратои ром света, отличаюгцийся тем, что, с целью упрощения оптического коррелятора, впего введены четыре линзы, расположенныепараллельно одна другой, причем первые дверазмещены между соответствующими ультра 45 звуковыми модуляторами света и светофильтрами, оптический вход третьей линзы связан свыходом первого ультразвукового модуляторасвета, а его выходс входом второго пространственно-временного модулятора света,5 О оптический вход четвертой линзы связан с выходом второго ультразвукового модуляторасвета, а его выход - с входом первого пространстве но-временного модулятора света.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Аппаратура для ориентации в космосе.Зарубежная радиоэлектроника, Мд 3, 1963.2. 31 ц 1 ге Ъ. Р А 1 зцр Я. М. 1 ЕЕЕ Ы 1 гавоп 1 сЯугпрозшгп, Ъапсох ег Сапас 1 а, 1967,