Акустооптические методы обработки радиосигналов

Одним из наиболее интенсивно развивающихся в последние годы направлений акустооптики является разработка устройств для обработки информации - акустооптических процессоров. Эти устройства используются для спектрального анализа радиосигналов, обработки сигналов фазированных антенных решеток, вычисления функций корреляции и свертки, голографической записи сигналов и т. д.

Значительный интерес к акустооптическим процессорам определяется простотой их конструкции, компактностью, способностью осуществлять параллельную обработку больших массивов информации в реальном масштабе времени и с большими значениями произведения длительности сигнала на полосу.

В общих чертах работу акустооптического процессора можно представить следующим образом. Радиосигнал, подлежащий обработке, возбуждает в ячейке упругую волну, которая представляет собой пространственно-временной аналог электрического сигнала s(t). При дифракции проходящего через ячейку света в дифрагированный пучок переносится информация, содержащаяся в акустической волне. Далее осуществляется обработка этой информации оптическими методами. Таким образом, роль ячейки в акустооптическом процессоре - ввод информации в световой пучок путем его пространственной модуляции.

Зависимость коэффициента передачи от частоты ультразвука для пространственного модулятора имеет такой же вид, как и частотная характеристика дефлектора. Между этими типами акустооптических устройств имеется много общего. В частности, количество разрешимых элементов в промодулированном световом пучке определяется соотношением (1.1).

3.7. Анализаторы спектра радиосигналов

Акустооптические спектроанализаторы отличаются простотой конструкции и позволяют вести параллельную обработку сигналов в широкой полосе и в реальном масштабе времени.

В зависимости от переменной интегрирования при выполнении преобразования Фурье анализаторы можно разделить на два основных класса. В анализаторах с пространственным интегрированием преобразование Фурье осуществляется по пространственным переменным х, у. В этих устройствах длительность обрабатываемого сигнала определяется постоянной ячейки τ, а диапазон анализируемых частот Δf - полосой пьезо-преобразователя или селективными свойствами акустооптического взаимодействия. Произведение Δf∙τ достигает значений 10²…10³. В анализаторах с временным интегрированием преобразование Фурье осуществляется по временной переменной t с помощью многоэлементных фотоприемников.