Исследование и разработка методов акустооптической обработки сигналов с большой временной длительностью

• Автор: Каасик, Владимир Паулович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 113 с. : ил

Содержание
Введение
Глава 1. Исследование акустооптического спектроанализатора
высокого разрешения с синтезированной апертурой
1.1. Сравнительный анализ известных устройств
1.2. Принцип метода синтеза апертуры спектроанализатора
1.3. Анализ работы оптической схемы спектроанализатора
1.4. Моделирование на ЭВМ и экспериментальное моделирование
работы анализатора спектра
Глава 2. Исследование методов двумерной акустооптической
обработки с временным интегрированием
2.1. Сравнительный анализ известных методов
2.2. Теоретический анализ работы оптической схемы метода
2.3. Экспериментальное исследование макета акустооптического
процессора
Глава 3. Исследование многоканальных аку стооптических методов с временным интегрированием для обработки сигналов антенных
решеток
3.1. Принцип метода
3.2. Экспериментальные исследования
3.3. Расчёт динамического диапазона
Глава 4. Исследование многоканального акустооптического коррелятора с интегрированием во времени для обработки сигналов антенных решеток
4.1. Оптическая схема
4.2. Расчет отношения сигнал-шум в многоканальном
акустооптическом корреляторе

4.3. Экспериментальное исследование
Заключение
Список литературы
Приложение

Введение.
На развитие науки и техники в последнее время оказывает сильное влияние прогресс в области систем обработки информации. Прежде всего, этому способствует стремительное развитие микроэлектроники и, как следствие этого, значительный рост производительности цифровых устройств. Во-вторых, совершенствование устройств и методов, осуществляющих сбор и передачу информации в вычислительное устройство. В связи с этим увеличивается доля систем работающих в режиме реального времени.
Системы обработки информации, как правило, представляют собой комбинированные устройства, где используются как цифровые, так и аналоговые подсистемы.
Определенную роль в обработке информации играют оптические методы обработки [1-3, 37] которые, в ряде случаев, имеют преимущество в быстродействии перед другими системами благодаря трехмерности передачи и обработки информации, уникальной особенности, присущей только оптическим системам среди существующих устройств обработки сигналов. Третей координате в таких устройствах соответствует оптическая ось системы, вдоль которой распространяется световой поток, а модуляторы света и элементы оптической обработки обычно располагаются в плоскостях, перпендикулярных этой оси. В зависимости от числа координатных осей в этих плоскостях оптические процессоры подразделяются на одномерные и двумерные. Прогрессу оптических методов также способствуют разработки в области источников света (например, лазерных диодов) и быстродействующих матричных фотоприёмников с широким динамическим диапазоном.
Первые оптические системы обработки сигналов в основном представляли собой двумерные процессоры. Впоследствии были

расположены цилиндрические линзы, диафрагма, призмы Дове. В одном канале призма повёрнута на угол 45° вокруг оси распространения светового пучка. За счёт этого световое распространение в этом канале поворачивается на 90° вокруг оси распространения и становится промодулированным по ортогональной координате по отношению к другому каналу. Оба световых распределения собираются вместе в плоскости фотоприёмника с помощью призмы Коэстера. К недостаткам данного устройства можно отнести применение цилиндрической оптики, сложность согласования АОМ на ПАВ с оптическим трактом, что требует применение длиннофокусной оптики и увеличивает размеры устройства и, следовательно, увеличивает чувствительности к внешним воздействиям, ограниченный динамический диапазон из-за наличия на выходе АОМ, помимо полезной информации, перекрёстных компонент дифракции.
Нами предлагается защищённый авторским свидетельством метод, в котором каналы обработки располагаются параллельно друг другу с поворотом изображения одного из каналов перед фотоприёмником [73,105].
2.2. Теоретический анализ работы оптической схемы метода.
Предлагаемая схема двумерного АОП состоит из двух идентичных одномерных корреляторов с ВИ расположенных параллельно друг другу. Рассмотрим его работу. Пусть коллимированный лазерный пучок Е0(і) падает на двухканальный акустооптический модулятор АОМ1 (рис. 2.1), каналы которого возбуждаются сигналами йх{і) и 02(1) (соответственно для первого и второго канала АОМ).
Считая, что АОМ1 работает в режиме дифракции Брэгга, и в нем распространяются бегущие акустические волны, запишем комплексные