Устройство для оптической обработки информации

О П И С А Н И Е 964666ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоцналнстнческнкРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл. 6 066 9/00 с присоединением заявкиВкударетееииый комитет СССР до делай изобретений и открытийНовосибирский государственный университ им. Ленинского комсомола(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИИзобретение относится к области вычислительной техники, а именно к устройствам, в которых математические операшп выполняются с помощью оптических элементов. Известно оптическое устройство для выполнения различных математических операций, включающее последовательно размещенные и оптически связанные друг другом источник коллимированного оптического излучения ( например, состоящий из лазера, конденоаторной линзы, .точечного отверстия и коллиматора) пространственный модулятор света, соединенный с источником информации, первый оптический преобразующий элемент для выполнения преобразования фурье, пространственно-частотный фильтр, например голографический, второй оптический преобразующий элемент для выполнения преобразования фурье и регистрирующий среду. Число каскадов "первый оптическийэлемент-фильтр-второй оптический эле"мент" может быть 2,3 и т.д. Г 13,Недостаток этого устройства состоитв его относительно больших габаритах 5(не менее двойного фокусного расстояния оптических преобразующих элементов), С появлением одномодовых полупроводниковых лазеров, обладающих минимальными размерами, актуальностьвопросов снижения габаритов и повышения механической стабильности устройств значительно возрастает Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для оптической обработки информации, содержащее оптически связанные источник коллимированого света, прост 2 о ранственный модулятор света, электрический вход которого является информационным входом устройства, первый и второй зеркальная фурье-преобразующие3 96элементы, выполненные в виде единогоэлемента с параболической отражающейповерхностью, пространственно-частотныйфильтр, выполненный отражающим, и регистрирующий блок 2 .Недостатком известного устройстваявляется высокий уровень шумов нестабильность работы при механических возмущениях и малый динамический диапазон работы.Белью изобретения является повышение стабильности при механических возмущениях,Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для оптической обработки ивформации содержащим источник монохроматического излучения, конденсаторную линзу, пространственный модулятор света, который оптически связан через последовательно расположенные первый Фурье-преобразующий элемент, отражательный пространственно-частотныйфильтр и второй фурье-преобразующийэлемент с входом регистрирующего блока, причем первый и второй фурье-преобразующие элементы выполнены в виде зеркальных сегментов, электрическийвход пространственного модулятора света. является входом устройства, а выходрегистрирующего блоха - выходом ус тройства, конденсорная линза установленамежду источником монохроматическогоизлучения и неотражаюшей поверхностьюпространственно-частотного фильтра,снабженного корректирующей микроапертурой, а пространственный модуляторсвета выполнен отражающим.На чертеже схематично представленопредлагаемое устройство.Устройство содержит оптически связанные между собой и размещенные наобщей оптической оси источник 1 монохроматического излучения, конденсорнуюлинзу 2, пространственно-частотныйфильтр 3, установленный в дальней плоскости линзы 2 и в центральной области,,соответствующей нулевым пространственным частотам отверстие, первый Фурье преобразуюший элемент 4, выполненныйв виде зеркального сегмента, пространственный модулятор 5 света, второйФурье-преобразующий элемент 6, выполненный в виде зеркального сегмента,регистрирующая среда 7, причем пространственно-частотный фильтр 3 снабженкорректирующей микроапертурой в видеточечного отверстия 8, а пространственный модулятор 5 света выполнен отражающим,4Устройство работает следующим образом.Луч света от источника 1 фокусируется конценсорной линзой 2 и через отверстие 8 фильтра 3 попадает на элемент 4, который коллимирует луч и направляетего на светомодулируюшую поверхностьмодулятора 5 света, на который поступает обрабатываемый сигнал. Промоду 10 лированный световой пучок возвращаетсяотражающей поверхностью модулятора 5света на элемент 4 и в виде. фурье-образа фокусируется им на отражающую по-,верхность фильтра 3, который, например,15при работе схемы в качестве коррелятора, может представлять собой инверсныйфильтр, центральная область которогопрактически не вносит вклада в выходнойсигнал. Затем луч снова отражается и2 О попадает на поверхность элемента 6; который подвергает световой пучок преобразованию обратному, выполненному элементом 4 и направляет его на регистрирующую среду 7, фиксирующую результатобработки входного сигнала,Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет изменения структуры испециального выполнения оптических элементов (точечное отверстие 8 выполненоЗО в пространственно-частотном фильтре 3)повышается механическая стабильностьи снижается стоимость устройства.Кроме того, в устройстве элементы 4и 6 зеркальные сегменты) могут бытьз 5 выполнены в виде единого блокаформула. изобретенияУстройство для оптической обработки 40информации, содержащее источник монохроматического излучения, конденсорнуюлинзу, пространственный модулятор света, который оптически связан через пос-ледовательно расположенные первый 45Ф урье-преобразующий элемент, отражательный пространственно-частотный фильтри второй фурье-преобразующий элементс входом регистрирующего блока, причемпервый и второй фурье-преобразующиеэлементы выполнены в виде зеркальныхсегментов, электрический вход пространст- венного модулятора света является входом устройства, а выход регулирующегоблока - выходом устройства, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повьпцения стабильности устройства в работепри механических возмущениях, конденсорная линза установлена между источ964666 авитель Ю, Кд И.Гайду СостозловРедактор Г, Волкова Техре Корректор Е. Рошко. аказ 7 632/30 Тираж 731 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4д / лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул тная, 4 5ником монохроматического излучения и неотражающей поверхностью пространственно-частотного фильтра, снабженного корректирующей микроапертурой, а пространственный модулятор света выполнен отражающим..Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 61, Патент США % 3885143,кл. 235-181 (6 066 9/00), опублик.1976,52, Авторское свидетельство СССР позаявке % 3234974/18-24,кл. 6 066 9/00, 15.01.81 (прототип),