книги / Обработка радиосигналов акустоэлектронными и акустоопритческими устройствами

проводе, Л'ап=2тг/ХП— волновое число, Хзв — длина волны в звукопроводе, 9 „SD — начальная фаза упругой акустической волны

в я-м канале модулятора.

Падающая на многоканальный акустический модулятор света плоская световая волна модулируется по фазе гармоническими упругими волнами.

При идентичных каналах МАМС световая волна на его выходе (с учетом апертурной маски) может быть записана следующим образом:.

где Ü)CÏ — частота света; <p — начальная фаза световой волны в п-м канале МАМС; а0— индекс фазовой модуляции; N — количество каналов МАМС; п — номер канала МАМС; а — ширина одного ка­ нала МАМС, ограниченная апертурной маской; b — расстояние между

соседними каналами МАМС. Учитывая, что

Аналитический сигнал, соответствующий распределению световых колебаний в задней фокальной плоскости интегрирующего объектива, определяется следующимобразом [4]:

L — размер апертуры МАМС вдоль распространения упругой акусти­

ческой волны.

Окончательно имеем

Анализ полученного выражения показывает, что при линей­ ном набеге фаз от канала к каналу главный максимум диаграммы направленности акустооптического устройства смещается из про­ странства, соответствующего пулевому пелеигациоштому направ­ лению. Такой лилейный набег в реальном устройстве возникает из-за отсутствия плоскопараллельности между входными и вы-

ходивши окнами акустического модулятора света, и его необхо­ димо учитывать при выборе нулевого леленгационпого направле­ ния в плоскости наблюдения. Также из анализа вытекает, что устройство, использующее МАМС и выполняющее пространствен­ ное интегрирование, должно быть снабжено фазовыми корректо­ рами. Чем выше погрешности фаз световой и упругой воли от канала к каналу в МАМС, тем в больших пределах необходимо корректировать фазу упругой волны.

В качестве экспериментального макета использовался восьми­ канальный иммитатор сигналов фазированной антенной решетки. Источником когерентного излучения служил оптический кванто­ вый генератор с длиной волны 0.6328 мкм. Светозвукопровод акустического модулятора света выполпен из плавленого кварца. Статическая фазовая неоднородность оптической волны от канала к каналу МАМС возникала из-за неравномерного нагрева тела звукопровода.

Для выбора алгоритма коррекции фазы при наблюдении в дифракционном порядке осуществлялось попарное фазирование каналов с целью получения результирующей диаграммы направ­ ленности.

На рис. 2 приведен нулевой порядок, полученный от апертур­ ной маски с фазовыми неоднородностями световой волны в кана­ лах; на рис. 3 — дифракционный порядок после коррекции фазы.

Из рис. 3 видно, что коррекция фазы дала возможность ском­ пенсировать фазовые неоднородности. Распределение света по координате близко к теоретическому.

Экспериментальные результаты позволяют сделать вывод о том, что существуют возможности динамической корректировки фазо­ вого фронта в каналах, если процесс изменения относительных фаз от канала к каналу медленный или статический. Используя в качестве датчика распределение света в нулевом порядке, по

Рис. 3. Выходное световое распределение после коррекции фазы в капалах МАМС.

соответствующему закону (или с использованием адаптивной системы) можно корректировать фазы волны, а следовательно, идеализировать световое распределение.

Диапазон коррекции фазы может быть получен, исходя из априорных данных о модуляторе. При этом, однако, надо учиты­ вать, что коррекция ведется по начальным фазам, т. е. целое число длин волн фазовой неоднородности от канала к каналу не учитывается.

Р е ф е р а т ы

УДК 621,396.966

Ленточные дисперсионные ультразвуковые линии задержки с отражательными структу­

с. 4—8.

Описывается технология изготовления и приводятся результаты экспериментального исследования дисперсионных ультразвуковых линий задержки с отражательными струк­ турами, выполненных на ленте сплава 44НХМТ. Лит. — 5 назв., ил. — 2.

УДК 621.317.757 : 374.55

Спектроанализаторы с применением устройств на акустических поверхностных волнах. К и р ю х и н А. М., С и р о т и и Г. Ф. — В кн.: Обработка радиосигналов акустоэлектронными и акустооптнческими устройствами. — Л. : Наука, 1983, с. 9—13.

Приведены параметры разработанных массивных устройств на поверхностных акусти­ ческих волнах и показана их связь с характеристиками спектроанализаторов, реализуе­ мых на основе этих устройств. Даны рекомендации по применению спектроанализаторов различных типов. Лит. — 12 назв., ил. — 1, табл. — 1.

УДК 621.374.55

Акустическое ноле веерного преобразователя поверхностных полк. З а б у з о в С. А.,

См и р н о в Ю. Г. — В кн.: Обработка радиосигналов акустоэлектронными и акустооптичсскимн устройствами. — Л.: Наука, 1983, с. 14—18.

Спомощью модели элементарных независимых источников исследовано поле излучения веерного преобразователя поверхностных акустических волн (ПАВ). Показано, что вблизи оси преобразователя формируется узкий луч ПАВ, ширина которого составляет несколько длин воли. По мере удаления от оси преобразователя акустический луч расширяется,

аего интенсивность уменьшается. При изменении частоты возбуждения акустический луч сканирует вдоль апертуры преобразователя. Приведены результаты эксперименталь­

ных исследований акустического поля излучения веерного преобразователя ПАВ, расположешюго на подложке из ниобата лития. Лит. — 2 назв., ил. — 3.

УДК 621.317.757 : 681.35

Возможности построения устройств, выполняющих преобразование Меллина, на основе ПАВ компонентов. К н р то х и н А. М., М и и н и В. И. — В кн.: Обработка радиосиг­

налов акустоэлектронными и акустооптнческими устройствами. — Л.: Наука, 1983, с. 19—23.

Рассмотрен вопрос о возможности построения устройств, выполняющих преобразование Меллина над одномерными временными сигналами. Приведены результаты эксперимен­ тальных исследований подобного устройства. Его основой являются преобразователь временного масштаба и дисперсионный анализатор спектра, которые реализованы с при­ менением интегральных схем и ПАВ компонентов. Представлены рекомендации по при­ менению таких устройств для шщентификацнп сигналов, различающихся временным масштабом. Лит. — 4 назв., ил. — 2.

УДК 621.391.2

Синхронизация сложных сигналов акустоэлектронными конвольвсрамн. К у з и ч- к и н А. В. — В юг.: Обработка радиосигналов акустоэлектронными и акустоогхтическимп устройствами. — Л.: Наука, 1983, с. 24—28.

Изучены особенности синхронизации сложных сигналов (СС) большой длительности с по­ мощью устройств, состоящих из акустоэлектронного конвольпера и когерентного накопи­ теля. Проведена оптимизация пошаговой процедуры поиска временного положения СС на фоне белого гауссового шума по критерию минимума среднего времени обнаружения СС. Оценена чувствительность оптимизированной процедуры синхронизации к неопределен­ ности параметров СС. Лит. — 5 назв., нл. — 3.

Описан акустооптическнй метод исследования амплитудной и фазовой структуры свето­ вого поля. Получены выражения для основных характеристик регистрирующего устрой­ ства н проанализирована их зависимость от параметров аиустооптнческой ячейки. Пока­ зано, что на основе акустоодтпчсского взаимодействия можно создать эффективные си-

стомы для зондирования световых полой, имеющие высокое разрешение и большую ско­ рость обработки оптической информации. Приведены результаты экспериментального исследования устройства, которое при телевизионной скорости сканирования светового поля обеспечивало разрешение, в 1.5 раза превышавшее ТВ стандарт. Лит. — 5 назв.,

нл. — 3, табл. — 1.

УДК 535.42+535.241.13 : 534

Панорамные пкустоонтнчсскнс приемники-частотомеры. В с р н и г о р о в II. С., Д с- м н д о в Л. Я., И у г о н к и и Л. В., С е р е б р е н н и к о в Л. Я. — В ни.: Обра­ ботка радносингиалон акустоэлсктроннымн и акустооптпчсскнмн устройствами. — Л.: Наука, 1983, с. 35—40.

Приводятся результаты исследования акустооптнческих приемников (ЛОП)! прямого усиления, супсргетсродншюго. Получена высокая избирательность ЛОП при использо­ вании пространственных фильтров с прямоугольной характеристикой и полосой частот 4-г-10 МГц. Показана возможность дополнительного подавления зеркальной помехи в АОП супергетсродпнного типа. Проведено сравнение чувствительностей АО приемников прямого усиления и супергетсродпнного приемника, работающих в полосе частот 500 МГц. Лит. — 4 назв., ил. — 2.

УДК 535.42+535.211.13 : 534

Широкополосные пкустоонтнчсскнс устройства на оснопс интегральной оптики. П у г о в- к н н А. В., С с р с б р с и к и к о в Л. Я., Ш а н д а р о в В. М., Ш а п д а р о u С. М.— В кн.: Обработка радиосигналов олсктроэлсктроииымн и акустооптпчсскнмн устрой­ ствами. — Л.: Наука, 1983, с. 41—46.

Рассматриваются результаты исследования возбуждения ПАВ в различных срезах ннобата лития торцевым пьезопреобразователем в диапазоне частот 150-Н000 МГц, широкополос­ ного акустооптического взаимодействия в диффузионных оптических волноводах на ниобате лития. Показано, что роль пассивных оптических элементов в диффузионных опти­ ческих волноводах могут играть торцевые поверхности. Лит. — 7 назв., нл. — 2.

УДК G21.391.273.531

Акустооптнческнй метод кодировании и распознавания изображении. Е г о р о в 10. В. — В кн.: Обработка радиосигналов акустоэлсктроннымн и акустооптпчсскнмн устрой­ ствами. — Л.: Наука, 1983, с. 46—51.

В основе метода кодирования и распознавания изображении лежит использование акусто­ оптического коррелятора, опорный транспарант которого состоит из мультипликативной пары несущего линейно-фазового транспаранта и кодового, полностью определяющего комплексную огибающую согласованного с коррелятором радиосигнала. Если изображе­ ние выполняет роль кодового транспаранта, то между комплексной огибающей импульс­ ной функции коррелятора н изображением возникает определенная связь. Для импульс­ ной же функции тот же или подобный коррелятор является согласованным фильтром. При конечном алфавите изображений канал связи между передающим (кодирующим) процессором и приемным (анализирующим) осуществляет кодирование, передачу и кор­ реляционное распознавание изображений. Лит. — 5 назв., нл. — 2, табл. — 2.

и акустооптпчсскнмн устройствами. — Л.: Наука, 1983, с. 51—59.

Рассматривается дифракция света на ультразвуке как решение интегрального уравнения, полученного с помощью введения эквивалентных токов и разложения искомого поля по плоским волнам. Полученное методом последовательных приближений решение ин­ тегрального уравнения может быть использовано при произвольном значении параметра дифракции в достаточно большом диапазоне изменения индекса модуляции. Показано, что решение переходит в известные выражения для поля в режимах дифракции Рамана— Пата и Брэгга. Лит. — 12 назв., нл. — 2.

УДК 621.373.826.621.396

Лкустооптнческнс устройства обработки сигналов на основе диффузионных волноводов в ннобатс лития. А к с е н о в Е. Т., К у х а р с в А. В., Л и п о в с к н и А. А., П а в л е н к о А. в. — В кн.: Обработка радиосигналов акустоэлектропными и акустооптическнми устройствами. — Л.: Наука, 1983, с. 59—67.

Приводятся результаты исследования характеристик планарных оптических волноводов, волноводных геодезических линз и систем возбуждения поверхностных акустических воли. Описываются конструкции изготовленных макетов интегральных акустооптнческих спектроанализатора и коррелятора и приводятся их основные параметры. Лит. — 12 назв., ил. — 2.

УДК 621.396,62

Влияние аддитивного шума на работу акустоонтнческого коррелятора с интегрированием во времени. Б у х а р и н И. Л. — В ни.: Обработка радиосигналов акустоэлсктонными и акустооптичсскими устройствами. — Л.: Наука, 198.3, с. G7—71.

Приводится расчет отношения спгиал/шум на выходе акустоонтнческого коррелятора с временным накоплением. Результаты расчета сравниваются с аналогичными соотноше­ ниями для случая согласоваппой фильтрации. Лит. — 8 назв., ил. —- 1.

УДК 621.37S.026

Широкополосный фпзостабпльньш усилитель для возбуждения акустоонтнческого моду­ лятора. Ч е р н е н к о С. Л., II с - с т с р о в О. Л., А л е к с е е в Б. Е. — В кн.:

Обработка радиосигналов акустооптичсскими и акустоэлсктронными устройствами. — Л.: Наука, 1983, с. 12—16.

Определены требования к усилителю для позбуждення акустооптнчсского модулятора. Описана принципиальная схема экспериментального образца усилителя, приведены гра­ фини его основных характеристик. Лит. — 2 назп., ил. — 4.

УДК 621.317

Акустоонтпчсскнн анализатор спектра с высок й разрешающем способностью. К у л а- к о в G. В., P а з ж и в н н Б. П., Т к г и н Д. В. — В кн.: Обработка радиосигналов акустоэлсктронными и акустооптичсскими устройствами, — Л.: Наука, 1983, с. 7G—81.

Увеличение разрешающей способности акустооптнчсского анализатора спектра может быть достигнуто за счет использования в устройстве многоканального акустического модулятора света и линий задержки, через которые входной сигнал подается на входы модулятора. Получено выражение для аппаратной функции и интеграла суперпозиции такого анализатора. Показано, что его разрешающая способность в N раз лучше разре­ шающей способности обычного акустооптнчсского анализатора (N — число каналов акустического модулятора света). Лит. — 6 назв., ил. — 3.

Проведен математический анализ некоторых вопросов, непосредственно связанных с акустооптическим анализатором спектра. Предложена стохастическая модель анализируе­ мого сигнала и в терминах линейных операторов описано ограничение числа степеней свободы анализируемой реализации. На основе разложения в ряд общего нелинейного оператора, описывающего процесс акустооптнчсского взаимодействия предложено условие, при котором акустооптический анализатор спектра можно считать линейным. Развито попятие импульсной реакции акустического модулятора спета и определена комплексная аппаратная функция акустооптнчсского анализатора спектра, показано, что она принадле­

жит классу целых функций экспоненциального типа и интегрируемой в квадрате. На этой основе введена энергетическая аппаратная функция акустооптнчсского анализатора

спектра н соответствующий интегральный оператор. Лит. — 11 назв.

УДИ 621.317

Электрические характеристики пьсзопрсобрпзовптслсй акустических модуляторов спета дециметрового диапазона. Г у с е в О. Б., К о р а б л е в И. А. — В шг.: Обработка радиосигналов акустоэлсктронными н акустооптичсскими устройствами. — Л., Наука, 1983, с. 8G—92.

Рассматриваются особенности техпнкп измерения электрических характеристик иьезопреобразопателей акустических модуляторов света в дециметровом диапазоне. Пред­ ставлены конструкции и характеристики разработанных измерительных переходов, а также экспериментальные электрические характеристики тонкопленочного и пластин­ чатого преобразователей на основе CdS и LiNb03. полученные с использованием высоко- и низкоомного измерительных переходов. Обсуждаются меры, направленные на расши­ рение частотного диапазона измерительных переходов в сторону верхних частот. Лит. — 5 назв., ил. — 5.

УДИ 621.391

Шумыакустооптическихустройств септическим гетеродинированием. К л у д а и н В. В., П р е с л с н е и Л. TI. — В кн.: Обработка радиосигналов акустоэлсктронными и акустооптнчсскнмн устройствами. — Л.: Наука, 1983, с. 93—97.

Исследованы источники шумов акустооптнчсских устройств с оптическим гетеродиниро­ ванием, работающих в линейном режиме. Произведена оценка отношения сигиал/шум на выходе таких устройств. Получено выражение для мощности гетеродинного оптичес­ кого пучка, при котором отношение снгцал/шум максимально. Лит. — 10 назв., ил. — 2.

оптическими устройствами, — Л.: Наука, 1983, с. 97—105.

Рассмотрено влияние амплитудно-частотной характериетшш упругооптнческого взаимо­ действия как для случая нзотроппой, так и для случая аномалыюпЗдифранции на аппарат­ ную функцию акустооптического анализатора спектра. Приведены соотношения, позво­ ляющие определить спектральное распределение на выходе «реального» анализатора спектра. Лит. — 6 назв., ил. — G.

УДК 535.42

Исследование пространственно-временного отклика двухкоордпнатнон акустоонтическон системы на сложный радиосигнал. В а с и л ь е в 10. Г., С м и р н о в Л. И., Ф о м н- ч е в В. И. — В кн.: Обработка радиосигналов акустоэлектронпыми и акустооптичсскими устройствами. — Л.: Наука, 1933, с. 106—109.

Методом связанных волн решена задача дифракции света в режиме Брэгга на двух орто­ гональных акустических волнах, возбужденных в акустооптическом модуляторе света сложным н опорным гармоническим радиосигналами. Получено выражение для простран­ ственно-временного отклика двухкоординатной акустооптической системы на сложный радиосигнал. Показано, что отклик перемещается в фокальной плоскости линзы по за­ кону, идентичному закону изменения частоты сложного сигнала, а амплитуда отклика пропорциональна квадрату амплитуды сигнала. Лит. — 7 назв., ил. — 1.

УДК 535.853.6.001.2

Коррекция фазовых, неоднородностей многоканального акустического модулятора света. Мельников В. А. — В кн.: Обработка радиосигналов акустоэлектронпыми и акустооптичеекпми устройствами. — Л.: Наука, 1983, с.^ИО—115.

Приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований возможности коррекции фазовых неоднородностей, связанных с применением многоканального акусти­ ческого модулятора света в системах обработки сигналов. Лит. — 4 назв., ил. — 3.