Устройство для преобразования изображенияв фурье-спектр

(GЙ ИСAÍИ Е

ЙЗОБРЕТЕН ИЯ

1») 432%1

Союз Советских

Сощиалистииеских

Республичка

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛМ.".ТВ" (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 19.06.72 (21) 1797323/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.06.74. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 31.10.74 (51) М. Кл. С 06f 15 34

5 0б! 9, 00

Гасудерственеый каиитет I

Сааата Ипннстрав СССР ае делам изааретеннй н аткрытнй (53) УДК 6?1.391.19 (0с8 .3) (72) Авторы изо;ретения

И. Ф. Будагяи, В. Ф. Дубровин v, Д. И. Мировицкий

Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ

В ФУРЬЕ-СПЕКТР

Изобретение относится к технике миниатюризации когерентно-оптических устройств обработки информации. Оно может найти применение в оптических вычислительных машинах, в голографических системах обнаружения и распознавания образов.

Известны устройства когерентной оптики, в которых используется свойство линз осуществлять Фурье-преобразование. Одним из наиболее перспективных направлений развития 10 этих систем является их выполнение на микроволноводах и узлах интегральной оптики.

Существенным недостатком для полного перехода на интегрально-оптические принципы 15 при конструировании оптических систем различного назначения является необходимость введения в эти схемы линз для осуществления преобразования координатной плоскосги в спектральную. Обычные линзы плохо контак- 20 тируются с микроволноводами и узлами на их основе, нарушая единство волновых и конструктивных принципов схем и резко увеличивая габариты всей системы в целом. Простое уменьшение геометрических параметров линз 25 ухудшает их разрешающую способность и пропускаемую ими полосу пространственных частот. Кроме того, необходима сложная система фиксации в координатной и спектральной плоскостях л шзы соответственно объекта и 30 регистрирующей среды и крепления последних на виброустойчивом основании.

С целью микроминиатюризации устройства без снижения его разрешающей способности используется вместо классической линзы отрезок рефракционного диэлектрического микроволновода, показатель преломления которого меняется в поперечном сечении по зако-2 ну: n(r) =п,(1 Ь! ) и обладающий фоку2 сирующими свойствамп и хорошей разрешающей способностью. Фокусное расстояние отрезка такого микроволновода, определяемое по формуле: f=(np)431п®И)) —, может быть сделано сколь угодно малым, где па — показатель преломления на оси микроволновода, b — положительная постоянная, l. — длина отрезка микроьолновода.

Технологически такой рефракционньш волновод осуществляется либо как Seljoc стекловолокно, либо на полимерных материалах смешением полимеров с разными коэффициентами преломления за счет диффузии одного из них в другой.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства, пред тавляющего собой отрезок рефракционного диэлектрического микроволновода 1, длина 1 которого выбрана таким образом, чтобы координатная F(x, у) и спек432511

Предмет изобретения

Р(л,у) Составитель С. Еамлюк

Техред Л. Богданова

Корректор О. Тюрина

Редактор М. Цветкова

Заказ 2917/13 Изд. ¹ 1738 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретении и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 тральная 0(U, V) плоскости, в которых размещаются соответственно объект 2 и регистрирующая среда 3, располагались в двух сопряженных фокальных плоскостях, образованных данным микроволноводом. Устройство осуществляет преобразование Фурье-функции, размещенной в координатной плоскости.

При этом ее образ Фурье получается в спектральной плоскости. Использование отрезков таких рефракционных диэлектрических микроволноводов в интегрально-оптических схемах обеспечивает получение весьма малых фокусных расстояний, что позволяет практически совместить координатную и спектральную плоскости с входным и выходным торцами микроволновода — линзы без применения специальных согласующих устройств и тем самым повысить информативность системы за счет увеличения числа «захватываемых» апертурой дифракционных порядков. Суммарная разрешающая способность схем увеличивается за счет высокой разрешающей способности рефракционных микроволноводов (250 —: —:400 лин/мм) для когерентного света по сравнению с обычными линзами (-100 лин/мм) .

Устройство для преобразования изображения в Фурье-спектр, содержащее расположен1О ные по оптической оси источник когерентного света, транспарант с исходным изображением и регистрирующую среду, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности микроминиатюризации устройства без сниже15 ния его разрешающей способности, между указанным транспарантом и регистрирующей средой размещен отрезок диэлектрического микроволновода с переменным по сечению коэффициентом преломления, причем транспа20 рант с исходным изображением и регистрирующая среда расположены непосредственно на входном и выходном торцах отрезка микроволновода.