Страница:Кривицкий Б.Х. Справочник по радиоэлектронным системам. Том 2.djvu/280

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


§ 9-4]

ГОЛОГРАФИЯ

279

терференционный светофильтр, формируя изображение на той же длине волны, какая была при регистрации голограммы.

Записав на одной такой фотопластинке с одного объекта три голограммы с различной длиной волны (красный, синий и зеленый свет), можно восстановить цветное изображение. При этом сама фотопластинка (голограмма) будет черно-белой.

Характерные примеры использования методов голографии приведены в табл. 9-2. В основе большинства используемых методов голографии лежит оптическая обработка информации.

Оптическая обработка информации

Использование когерентного светового поля в качестве переносчика информации позволяет создавать системы, способные обрабатывать большой объем данных в очень

Рис. 9-16. Функциональная схема системы оптической обработки информации.

короткое время. Это объясняется тем, что электромагнитное поле по своей природе четырехмерно (координаты пространства, время), что позволяет обрабатывать многомерные сигналы в большом числе одновременно существующих каналов. Кроме того, вследствие значительной скорости распространения электромагнитных волн и возможности применения высокочастотных Полей время переходных процессов может быть сделано существенно меньше, чем у электронных систем.

Источник информации (рис. 9-16) выдает сигнал, поступающий на вход системы обработки. Этот сигнал может иметь различную физическую природу (оптическая голограмма объекта, фотографическое изображение текста или полутоновой картины, радиолокационный сигнал, электрический сигнал датчиков сейсмографа и т.д.). Сиг* налы на входе оптической системы обработки представляются в виде светового поля, в параметрах которого закодирована обрабатываемая информация. Оптическое решающее устройство реализует заданный алгоритм обработки сигналов так, что в параметрах выходного изображения отображается обработанная информация.

Преобразователь выходных данных, измеряя параметры светового поля в выходном изображении, фиксирует результаты обработки и передает их получателю информации.

Информация, обрабатываемая оптической системой, закодирована в распределении амплитуд и фаз светового поля на входной плоскости оптического решающего устройства. Сигналом являются значения амплитуды и фазы света как ф-ции пространственных координат (х, у):

За время обработки сигнала амплитудно-фазовое распределение света на плоскости £(х, у) не изменяется, частота со и время t в этом случае являются параметрами пространственного распределения поля Е(х, у).

Распределение Е(х, у) можно рассматривать как комплексный пространственный сигнал

на входе системы обработки.

Амплитуда 5(х, у) и фаза ф(х, у) сигнала отображаются величиной напряженности светового поля и его фазой соответственно.

Пространственным называется сигнал с комплексной амплитудой, изменяющейся в зависимости от координаты пространства, в котором он задан. Так, одномерный комплексный сигнал S(x)=S(x)X Хехр[/ф(х)] имеет параметр х, подобный времени t во временном сигнале. В данном случае х означает расстояние вдоль оси х. При периодическом, например синусоидальном, изменении сигнала S(x) =50sin со*х вдоль оси х период колебаний и пространственную частоту можно определить подобно временному сигналу

где Тх — расстояние между двумя соседними максимумами ф-ции sin co*x. Если х фиксируется в миллиметрах, то пространственная частота измеряется в периодах на миллиметр и характеризует периодичность изменения пространственного сигнала вдоль оси х. Для обработки светового пространственного сигнала используют оптическую систему.

Световое поле, проходя через оптическую систему, преобразуется в соответствии с законами дифракции света. Оптическую систему можно рассматривать как линейную систему; при этом, выходной сигнал (распределение амплитуд и фаз поля) определяется переходной характеристикой оптической системы.

Примеры оптических систем и их переходных характеристик. При распространении светового сигнала S(x, у) в свободном пространстве между двумя параллельными плоскостями, расположенными на расстоянии г друг от друга, выходной комплексный сигнал равен [5]: