Когерентный оптический коррелометри~ • ^ .г ?? л т';v 1"г'i f"« •-:-•••'.-;•..f (^hk:r! й-;..:'-;.-,;:'• ^'.l.

Авторы патента:

витель А. С. Островский , В. И. Лукь нчук

G06G7/19 - для составления интегралов Фурье, интегралов Лапласа, корреляционных интегралов; для анализа или синтеза функций с помощью ортогональных функций (анализ Фурье или спектральный анализ G01R 23/16; анализирование или синтезирование речи G10L)

G06E3 - Устройства, не предусмотренные в группе G06E 1/00, например для обработки аналоговых или гибридных данных

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. б 06g 9/00

Заявлено 08.Ч11.1971 (№ 1680849!18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17ЛУ.1973. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 20Х1.1973

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.333:519.2 (088.8) Авторы иозбретения

А. С. Островский и В. И. Лукьянчук

Заявитель

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции

КОГЕРЕНТНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ КОРРЕЛОМЕТР

Т(а, а,) = сов а макс

Изобретение относится к области аппаратных средств корреляционного анализа случайных процессов, записанных на фотоносителе, Известны когерентные оптические коррелометры, состоящие из когерентного источника света, коллиматора, сферической и цилиндрической оптики и фотодетекторов.

Две наложенные одна на другую фотозаписи случайных процессов освещаются когерентным монохроматическим световым пучком.

При смещении одной фотозаписи относительно другой и последующем интегрировании сферической линзой значение электрического сигнала на выходе фотодетектора оказывается пропорциональным квадрату корреляционной функции исследуемого случайного процесса.

К недостаткам известных когерентных оптических коррелометров можно отнести следующее: выходной сигнал фотодетектора пропорционален квадрату коррекционной функции; значительные погрешности из-за наличия постоянной составляющей фотозаписи; необходимость соблюдения строго синхронной скорости протяжки двух идентичных фотозаписей одного и того же случайного процесса.

Повышение точности коррелометра обеспечивается установкой дополнительного поворотного транспаранта с амплитудным пропусканием, изменяющимся вдоль одной из координат задней Фокальной плоскости линзы по закону модуля косинуса с периодом, пропорциональным максимальному интервалу корреляции.

На чертеже изображена схема предлагае5 мого когерентного оптического коррелометра.

Коррелометр включает в себя последовательно расположенные газовый лазер I, коллиматор 2, фотопленку 8 с записью случайного процесса в виде узкой дорожки с перемен10 ной прозрачностью, сферическую линзу 4, транспаранты 5 и б, щелевую диафрагму 7 и фотодетектор 8.

Фотопленка 8 расположена в передней фокальной плоскости линзы 4. В задней фокаль15 ной плоскости линзы 4 установлены вплотную один за другим транспаранты 5 и б, щелевая диафрагма 7 и фотодетектор 8.

Транспарант 5 представляет собой непрозрачную маску, перекрывающую световой по20 ток в области co„=0. Транспарант б представляет собой фотопленку с амплитудным пропусканием, изменяющимся вдоль одной из координат задней фокальной плоскости линзы по закону модуля косинуса с периодом, про25 порциональным максимальному интервалу корреляции, т. е. амплитудное пропускание равно:

377821

Предмет изобретения

U = вЂ” (R(О)+ Л(4)1 (2) Составитель В. )Ковинский

Корректоры: А. Николаева и В. Петрова

Техред E. Борисова

Редактор Л. Перышкова

Заказ 1710/13 Изд. № 1396 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 где оз, ь„ вЂ” координаты плоскости Фурьеспектра; м,„, вЂ” максимальный интервал корреляции фотозаписи.

Диафрагма 7 представляет собой узкую щель, проходящую через главный фокус линзы 4 вдоль оси Ооз.

Когерентный монохроматический пучок газового лазера 1, расширенный коллиматором 2 до апертуры, диаметр которой равен требуемому интервалу интегрирования, падает на фотопленку 8. Фотопленка 8 осуществляет амплитудную модуляцию светового пучка в соответствии с записанным на ней случайным процессом. Линза 4 формирует в своей задней фокальной плоскости Фурье-спектр анализируемой фотозаписи.

Транспарант 5 осуществляет подавление постоянной составляющей фотозаписи и центрирование случайного процесса. Транспарант 6 осуществляет операцию умножения Фурьеспектра на множитель, равный правой части формулы 1. Можно показать, что при повороте транспаранта б на угол р сигнал на выходе фотодетектора 8 приближенно равен где т= мав,.cos(p вЂ” аргумент корреляционной функции, R(0), ЯЯ ) вЂ” соответственно дисперсия

5 и корреляционная функция исследуемого случайного процесса.

Таким образом, путем поворота транспаранта б можно изменять аргумент корреляцион10 ной функции.

Когерентный оптический коррелометр, содержащий расположенные последовательно на оптической оси когерентный источник света, коллиматор, первый транспарант, сфери20 ческую линзу, второй транспарант, фотодетектор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в задней фокальной плоскости линзы установлен дополнительный поворотный транспарант с амплитудным пропус25 канием, изменяющимся вдоль одной из координат задней фокальной плоскости линзы по закону модуля косинуса с периодом, пропорциональным максимальному интервалу корреляции.