Дифракция когерентного оптического излучения на ультразвуке с непрерывным частотным спектром в области высоких частот и ее применение

Маньков, Павел Леонидович

Дифракция когерентного оптического излучения на ультразвуке с непрерывным частотным спектром в области высоких частот и ее применение тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

Маньков, Павел Леонидович АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Воронеж МЕСТО ЗАЩИТЫ

2006 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.05 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Дифракция когерентного оптического излучения на ультразвуке с непрерывным частотным спектром в области высоких частот и ее применение»

Автореферат диссертации на тему "Дифракция когерентного оптического излучения на ультразвуке с непрерывным частотным спектром в области высоких частот и ее применение"

Маньков Павел Леонидович

ДИФРАКЦИЯ КОГЕРЕНТНОГО ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА УЛЬТРАЗВУКЕ С НЕПРЕРЫВНЫМ ЧАСТОТНЫМ СПЕКТРОМ В ОБЛАСТИ ВЫСОКИХ ЧАСТОТ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ

Специальность 01.04.05 - Оптика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Воронеж - 2006

Работа выполнена в Воронежском государственном университете

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Нахмансон Геннадий Симонович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Головинский Павел Абрамович

кандидат физико-математических наук, доцент Лисицын Виктор Иванович

Ведущая организация: Московский государственный университет

Защита диссертации состоится "22" июня 2006г. в 17 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.038.06 при Воронежском государственном университете по адресу: 394006, г. Воронеж, Университетская пл.1, ауд. 479.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежского государственного университета.

Автореферат разослан " " мм 2006г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Дрождин С.Н.

¿006 А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. В последние десятилетия при решении сложных прикладных задач как правило возникает необходимость увеличения объемов и скорости обработки информации. Учитывая, что традиционные методы обработки, базирующиеся на использовании цифровой техники, несмотря на интенсивное развитие последней, не справляются с этой задачей, резко возрос интерес специалистов по обработке информации к системам и устройствам, использующим достижения оптики, акустики, физики твердого тела и электроники и позволяющим реализовывать операции параллельного преобразования Фурье, свертки и корреляции в широком диапазоне частот в реальном масштабе времени. В основе работы таких устройств лежат эффекты акустооптического взаимодействия — дифракции когерентного оптического излучения на ультразвуковых волнах в фотоупругих средах. Исследованию акустооптического взаимодействия, принципам построения и анализу характеристик устройств на его основе посвящено большое количество работ. В связи с тем, что в последнее время при решении прикладных задач наметился переход к широкому использованию фазоманипулирован-ных широкополосных сигналов (ФМШПС), и освоению миллиметрового диапазона частот, возникает необходимость исследования возможности применения для обработки таких сигналов акустооптических устройств. Однако акустооптическо-му взаимодействию для ультразвука, имеющего широкую полосу частот, лежащему в основе работы таких устройств, до настоящего времени не уделялось достаточного внимания. Поэтому, исследование особенностей акустооптического взаимодействия когерентного оптического излучения и ультразвука с непрерывным широким частотным спектром в области высоких частот и их использование в акустооптических устройствах для обработки ФМШПС в реальном масштабе времени является актуальным.

Цель работы — исследование взаимодействия когерентного оптического излучения и ультразвука с непрерывным ограниченным частотным спектром в области высоких частот, и его применения для обработки широкополосных электрических сигналов.

Поставленная цель достигается решением следующих задач: 1. Исследование влияния на эффективность дифракции когерентного оптического излучения на учьтразвуке с непрерывным спектром в области высоких частот в фотоупругих средах:

— ширины спектра ультразвука;

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.-Петербург

ОЭ

— затухания ультразвука при его распространении в среде акустооптическо-го взаимодействия;

— неоднородностей среды акустооптического взаимодействия.

2. Исследование возможностей акустооптической обработки при обнаружении ФМШПС и определении вида их фазовой модуляции.

3. Анализ возможностей акустооптической обработки при определении внутренней структуры ФМШПС в реальном масштабе времени.

4. Расширение возможностей акустооптических корреляторов с временным интегрированием (АОКВИ) при оценивании времен задержек ФМШПС.

Объектом исследования является взаимодействие когерентного оптического излучения и ультразвука с непрерывным частотным спектром в области высоких частот в фотоупругих средах, и работающие на его основе устройства обработки ФМШПС.

Достоверность работы подтверждается использованием апробированных теоретических методов уравнений в частных производных, теории возмущений, математической статистики, электродинамики и статистической физики; совпадением полученных новых теоретических результатов в частных случаях с известными; подтверждением отдельных теоретических результатов известными экспериментальными данными.

Научная новизна. Все основные результаты данной работы являются новыми.

1. Определено влияние на эффективность дифракции когерентного оптического излучения на ультразвуке с непрерывным спектром в области высоких частот ширины спектра ультразвука при отклонении центральной частоты спектра ультразвука от частоты Брэгга, затухания ультразвука с широким спектром при распространении в среде акустооптического взаимодействия и наличия неоднородностей среды взаимодействия.

2. Впервые предложен метод акустооптической обработки для обнаружения и определения вида модуляции ФМШПС, в условиях шумов и исследованы его потенциальные возможности.

3. Предложены методы когерентной и квадратичной оптоэлектронной обработки дифрагированного оптического излучения в акустооптических демодуляторах при определении внутренней структуры ФМШПС и исследована их эффективность.

4. Разработаны методы увеличения временных интервалов оценивания времен задержек ФМШПС при акустооптической корреляционной обработке и исследованы их потенциальные возможности.

Практическая ценность полуденных результатов заключается в том, что они позволяют:

— определить интервал частот, в котором возможна акустооптическая обработка широкополосных сигналов при допустимых искажениях последних;

— определять конструктивные параметры ультразвуковых модуляторов света для конкретных акустооптических устройств обработки ФМШТТС в реальном масштабе времени;

— оценивать потенциальные возможности и эффективность работы конкретных акустооптических устройств в условиях мешающих шумов и обосновывать целесообразность их применения для обработки ФМШПС, а также подтверждается полученными патентами.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследования влияния на эффективность дифракции когерентного оптического излучения на ультразвуке с непрерывным спектром в области высоких частот ширины спектра ультразвука с учетом затухания ультразвука и наличия неоднородностей среды акустооптического взаимодействия.

2. Метод акустооптической обработки для обнаружения и определения вида модуляции ФМШПС в условиях мешающих шумов и результаты исследования его эффективности.

3. Результаты исследования эффективности определения внутренней структуры ФМШПС в акустооптических демодуляторах при когерентной и квадратичной оптоэлектронной обработке дифрагированного оптического излучения в условиях мешающих шумов.

4. Методы увеличения временного интервала для оценивания времен задержек ФМШПС в АОКВИ при использовании линий задержки и модуляции интенсивности оптического излучения двумя опорными сигналами, сдвинутыми друг относительно друга на время распространения звука вдоль апертуры ультразвукового модулятора света (УЗМС) и регистрации оптических сигналов в выходной плоскости АОКВИ двумя матрицами фотоприемников и результаты исследования их эффективности.

Личный вклад автора. Настоящая работа выполнена на кафедре оптики и спектроскопии Воронежского госуниверситета. Все включенные в диссертацию

результаты получены лично автором или при его непосредственном участии. Им сформулированы основные выводы и научные положения, выносимые на защиту.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на XVI EFTF European Frequency and Time Forum (St. Petersburg, 2002), международных научно-технических конференциях «Радиолокация, навигация, связь» (Воронеж 2002, 2004, 2005) и «Кибернетика и технологии XXI века» (Воронеж 2003,2005), VII International conference for young researchers "Wave electronics and its applications in the information and telecommunication systems" (St. Petersburg, 2004).

Публикации. По результатам диссертации опубликовано 18 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа содержит 122 страницы машинописного текста, 19 рисунков. Список литературы содержит 184 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследований, определен объект исследований, указаны положения, выносимые на защиту. Определены научная новизна и практическая ценность полученных результатов. Даны сведения о публикациях и апробации работы.

В первой главе проведен обзор теоретических и экспериментальных работ, посвященных исследованиям различных вопросов акустооптического взаимодействия и его применению в системах обработки информации. Обоснована необходимость развития теории акустооптического взаимодействия для учета влияния на его эффективность ширины спектра ультразвука и характеристик среды взаимодействия и совершенствования акустооптических методов обработки широко применяемых в современных технических системах ФМШПС. Сформулированы цель и задачи исследований.

Во второй главе исследованы особенности акустооптического взаимодействия (АОВ) когерентного оптического излучения и ультразвука с непрерывным частотным спектром в области высоких частот.

В разделе 2.1 решается задача брэгговской дифракции плоской монохроматической световой волны на плоской акустической волне s(x,t)=U(t-x/V)cosco0(t-x/V) с непрерывным спектром, занимающим полосу частот Аа, распространяющейся со скоростью V вдоль положительного направления оси х в изотропной среде, ограниченной плоскостями z = 0 и z - L (рис.1).

Решение задачи дифракции сводится к решению скалярного волнового уравнения

д2Е д2Е п2 д2Е

2пЛп д2

ix,t)E,

дхг дг* с1 дГ с" дГ где п — показатель преломления невозмущенной среды АОВ; Лп — амплитуда изменения показателя преломления, вызванная акустической волной единичной мощности (предполагается Лп/п «1).

Используя представление оптического и акустического полей в области взаимодействия в виде разложения по плоским монохроматическим волнам и методы теории возмущений, найдено в первом приближении распределение интенсивности дифрагированного излучения по направлениям

Акустическая волна

рис.1.

где

1 +

А (о со-Ф0 Дсо

соп

Асо,

k2LV

UЦ sine'

r,L

-3L + I1 +

Й>Б \ СО\

2к.

Ащ ^ Аа> со - со01

й)„

(I)

(2)

I V

О - /!0//ь2/«Г3 — волновой параметр акустооптического взаимодействия, определяющий режим дифракции (Я0 — длина волны падающего света; I— длина акустооптического взаимодействия; /Б =<»Б/2;г— частота ультразвука, для которой выполняется условие Брэгга); Аа>0 = &>0 - &»Б — расстройка центральной частоты спектра ультразвука относительно частоты Брэгга; к. кх и к, — волновой вектор дифрагированного света и его проекции на оси х и г соответственно; Ь'0 — спектральная плотность огибающей акустической волны, постоянная в пределах ширины спектра. Из (1) и (2) следует, что при Асо0 = 0 распределение интенсивности дифрагированного света на частотах ультразвука, соответствующих ширине спектра практически не меняется. Для расстройки отличной от нуля А(о0 =±0,15<Оь при Асо/о>0 < 0,1 зависимость интенсивности дифрагированного света на ультразвуке с частотами, соответствующими ширине его спектра, практически линейна, С увеличением ширины спектра ультразвука Аю/са^ > 0,1 начинает проявляться ее нелинейный характер. Полученные результаты позволяют определить интервал

частот, в котором возможна акустооптическая обработка широкополосных сигналов при допустимых искажениях последних.

В разделе 2.2 рассмотрено влияние на эффективность акустооптического взаимодействия затухания ультразвука с непрерывным спектром в области высоких частот. Показано, что распределение интенсивности дифрагированного излучения в дальней зоне при представлении коэффициента затухания в виде а(со)= Га>2/4ж2 определяется как

.......

&ЫД,к. и

Лх)+Р\х) Ах)1Лх)+Рг{х)\\

ах

4-1

Лх) . мЬс) ЯПС2Яж).1 ,

Лх)[ссЪ)+РЪ)\ <*Ъ)+Рг{хУ1 х

гдеу(х) определяется (2) заменой {со-й>0)/Дф -> ^/2;

а(хУ-

Г 4 л

М-*

(Ух

4/м 2 Л/т

О — длина области акустооптического взаимодействия вдоль оси х; А/и =1/Гм ; Ти = О/У; со, = 2ц[3 = {2х1&\$\пвъ-%1ЯИ) — пространственная частота по оси х; Л„ — расстояние наблюдения. Показано, что затухание ультразвука приводит к уменьшению интенсивности дифрагированного светового пучка и его незначительному пространственному уширению. При Атй < 0 с увеличением ширины спектра ультразвука интенсивность убывает медленнее по сравнению со случаями Дщ = 0 и Аа>0 >0, что объясняется более медленным возрастанием коэффициента затухания с увеличением частоты ультразвука в области ширины спектра.

В разделе 2.3 рассмотрено влияние на эффективность брэгговской дифракции когерентного оптического излучения на ультразвуке с непрерывным частотным спектром неоднородностей среды АОВ, приводящих к появлению случайных флуктуаций ее показателя преломления. В этом случае статистические характеристики распределения интенсивности дифрагированного излучения (среднее значение и дисперсия) имеют вид

[)) = {к2ГШа/2к,1 5шс2(7 Ь/2)+{р 0/Ь)а1 л/^ехр(- цгр\ /4)],

а) ={кЧ'Ш0/2кУ(р0/1,) ехр(- 7 V»1 + «М? Ь)]х

ж128тс2(^1/2)+(р0/£)о-и2^ехр(-772ро/4)],

где г; определяется (2), р0 — радиус корреляции неоднородностей, а^ — дисперсия неоднородностей. Показано, что составляющая интенсивности дифрагированного оптического излучения на неоднородностях среды АОВ пропорциональна величине р0/Ь и при р0/Ь<< 1 ее величиной можно пренебречь.

В третьей главе рассматриваются предложенные акустооптические методы обнаружения, определения вида модуляции и внутренней структуры ФМШПС в условиях мешающих шумов в реальном масштабе времени и проводится анализ их эффективности.

В разделе 3.1 рассмотрено обнаружение и определение вида модуляции ФМШПС (3) на фоне белого шума л(/) и внутренних шумов фотоприемников в акустооптическом спектроанализаторе (АОС), структурная схема которого пред-

■К0= 1)г]соз(«0г + ркв, +<р0), (3)

где ¡У(г) — прямоугольная 01 ибающая отдельного импульса длительностью г; ве— величина скачка фазы, принимающая значения = л при бинарной модуляции и = ж¡2 при четверичной модуляции; {рк} — совокупность коэффициентов, определяющих закон изменения фазовой кодовой последовательности (т.е. внутреннюю структуру ФМШПС), принимающих значения р^ = 0,1 при бинарной и рк= 0,±1,2 при четверичной модуляции; <р0— случайная начальная фаза. Предполагается, что длительность ФМШПС Т»Ти ив апертуре УЗМС 3 разме-

щается т импульсов ФМШПС, т.е. D-mVv. Оптическое излучение от источника 1 дифрагирует на ультразвуковой волне, возбуждаемой аддитивной смесью X(t)= s(t)+ Mj) в звукопроводе УЗМС, и регистрируется матрицей из п фотоприемников 5, расположенной в задней фокальной плоскости интегрирующей линзы 4. Выходной сигнал i -го фотоприемника определяется как

Л(Г)= K{\G,{i)dt, (4)

где G,(0=K„p j <¡4 \dr¡ l{(Ox,0}yj)+nm,{t), (5)

í.-V2 Л,2

l(ax,wy,l)= Is(cox,coy,t)+ IN(wx,coy,t), Is{cox,coy,t) и 1 N\fox,o>y,t) соответственно

сигнальная и помеховая составляющие распределения интенсивности дифрагированною излучения, являющиеся функциями пространственных частот сох и ау;

Кпр и А",— постоянные, характеризующие соответственно крутизну преобразования и свойства переходной характеристики фотоприемника, с размерами вдоль перпендикулярных осей О% и Оц dq. Выходной сигнал фотоприемника с координатой центра = sin~ Xfncúü¡1nV определяется суммой рк импульсов, находящихся в апертуре УЗМС, которая для сигналов с фазовой модуляцией в каждый момент времени близка к нулю. Поэтому одновременно с поступлением на вход УЗМС X(t) возводится в квадрат, переносится на частоту <у0 + Асо и подается на вход УЗМС. После повторного возведения в квадрат и переноса на частоту со0 + 2Ао) X{t) также подается на вход УЗМС. При превышении выходными сигналами фотоприемников с координатами центров >

= /л sin въ - Д/Л(й>0 + ¿ш)/2лV и =/л sin6»b - Я/Л(ю0 + 2Аю)/2кУ соответственно порогов Xnopi, Ynopiи Упорз > выносится решение о приеме сигнала без фазовой модуляции на частоте щ. Если превышаются пороги упор2 и /пор3 только выходными сигналами фотоприемников с координатами центров и то выносится решение о приеме сигнала с бинарной фазовой модуляцией на частоте щ. При превышении порога /пор3 только выходным сигналом фотоприемника с координатами центра выносится решение о приеме сигнала с четверичной фазовой модуляцией на частоте озй. Предполагая помеховую составляющую сигнала на входе порогового устройства нормальной, вероятности принятия правильных ре-

шений о приеме сигнала без модуляции, с бинарной и четверичной фазовой модуляцией на частоте ю0 будут определяться соответственно выражениями

Р\ "-^иЛгЛэ!

'■ Ро,Р 12Л3'

Ръ ~ Л)]Л)2 Лз >

/^""(выЖ^).

Р02=Ф"Лц32)Ф(а]2), Р^ФпЛск»\\~Ф{ахг)], = |ехр(-Г2/2)л — инте.

л/2*-!

фал вероятностей,

в Г всФ

а I_ЯА

13 л л , . л , Л

д -шгт

02" 2 \x.2Q: а )е.

4 +40;'+0,5^'^ ' 4 ^4+0,5^ '

где ф = Т/Тк\ 0С — отношение сигнал/шум для части сигнала, запол-

няющего апертуру УЗМС; Л^ — спектральная плотность белого шума; ()п — величина пропорциональная отношению .V2/Ывн спектральных плотностей внешнего и внутреннего шумов; ух, у2 и уъ — величины порогов, нормированных на максимум среднего значения выходного эффекта канала обработки при наличии на входе сигнала без фазовой модуляции, с бинарной и четверичной фазовой модуляцией соответственно.

На рис.3 представлены зависимости Рх от (2с при значениях параметров ух = 0,5, = 4. Кривая 1 соответствует значению параметра ^ = 16; 2 — ф = 12; 3 — ф = 8. На основании анализа полученных выражений для вероятностей обнаружения и определения вида модуле ляции ФМШПС показано, что для достижения искомыми вероятностями значений 0,95 отношение сигнал/шум должно быть не менее тридцати.

В разделе 3.2 исследуется эффективность определения внутренней структуры ФМШПС с бинарной фазовой модуляцией в акустооптическом демодуляторе

(АОД) (рис.4) с предложенной квадратичной оптоэлектронной системой (ОЭС) обработки дифрагированного оптического излучения в условиях мешающих шумов для случая х « Ты.

Световой поток, дифрагированный на ультразвуковых волнах, распространяющихся в апертурах обоих УЗМС 3 навстречу друг другу, регистрируется матрицей безынерционных фотоприемников 5, расположенной в задней фокальной плоскости интегрирующей линзы 4. Выходной сигнал фотоприемника с координатами центра £ = Дй)0/л/4ягК, соответствующего частоте Ъа0, определяется (5). Так как при отсутствии броска фазы в анализируемом фрагменте сигнала на выходе фотоприемника амплитуда напряжения с частотой 2сиь постоянна, а при наличии броска изменяется, выходной сигнал фотоприемника на частоте 2а>0 умножается в квадратурных каналах на сое 2и зт2со01, проходит фильтры нижних частот (ФНЧ) 7 и после возведения в квадрат 8 суммируется. Выходной эффект сумматора 9 интегрируется в течение времени г в 10 и вычитается из постоянного напряжения пропорционального сумме средних значений сигнальной составляющей выходного эффекта интегратора при отсутствии броска фазы и внутренних шумов фотоприемника. Полученная разность сравнивается с порогом. При превышении порога выносится решение о наличии броска фазы, в противном случае — об отсутствии. Выражения для вероятностей принятия правильного решения о наличии или отсутствии броска фазы определяются соответственно как

Х<%*

Х(0

рис.4.

где

К*гИМ^Й м^+Щя+^д;

У---- ■ ' 1 1 "—" '"'■ "■ ■11 ~Ч—-» "О

(2С = с?эг/.\г0 — отношение сигнал/шум; <5 = (г ~ Гм )/Тм ; Мпор — величина порога,

нормированная на максимальное значение разности средних значений сигнальной составляющей выходного эффекта интегратора при отсутствии и наличии броска фазы сигнала.

На рис.5 сплошными кривыми представлены зависимости Рх от £>с при различных значениях вероятности принятия ошибочного решения Р0ош = 1-Рй и 5 = 0. Кривые 1 соответствуют значению вероятности Р0ош = 0,1; 2 —

Р0ош =0,01; З-^оош =0,001.

рис.5.

В разделе 3.3 исследована эффективность определения внутренней структуры ФМШПС с бинарной фазовой модуляцией в АОД с предложенной когерентной ОЭС, отличие которой от системы, предложенной в разделе 3.2. заключается в следующем. ФМШПС помимо УЗМС поступает одновременно на вход полосового фильтра, настроенного на частоту щ, затем возводится в квадрат, проходит линию задержки на временной интервал 7"м /2 и перемножается с выходным сигналом фотоприемника (5), соответствующего частоте 2со0. Полученное произведение проходит ФНЧ и суммируется с величиной равной по модулю минимальному значению сигнальной составляющей выходного эффекта ФНЧ. Результат суммирования поступает в решающее устройство, где интегрируется в течение времени г и сравнивается с порогом. При превышении порога выносится решение об отсутствии броска фазы в анализируемом фрагменте ФМШПС, в противном случае — о наличии. Выражения для вероятностей принятия правильного решения о наличии или отсутствии броска фазы определяются соответственно как

Р0=\-Ф{1а),

где

2^-5,5 + 10/3 2Л/з^-5<5 + 6

3 = г/Х ; Мпор — величина порога, нормированная на величину сигнальной составляющей выходного эффекта интегратора при наличии броска фазы сигнала

при 5 = 1. На рис.5 пунктирными кривыми представлены зависимости !\ от £)с при Р0ош = 0,1; 0,01; 0,001, (соответственно кривые 4, 5, 6) и 6 = 1. Сравнение преложенных ОЭС показывает, что при малых отношениях сигнал/шум когерентная ОЭС обеспечивает более надежное определение наличия и отсутствия броска фазы ФМШПС, чем квадратичная. При больших отношениях сигнал/шум выше эффективность квадратичной ОЭС.

В четвертой главе рассмотрено расширение возможностей акустооптиче-ской корреляционной обработки при оценивании времен задержек ФМШПС в условиях мешающих шумов в реальном масштабе времени,

В разделе 4.1 анализируется оценивание времен задержек широкополосных сигналов в условиях шумов при многоканальной акусгооптической корреляционной обработке, осуществляемой за счет использования т параллельно включенных АОКВИ (схема АОКВИ приведена на рис.6), через линии задержки (ЛЗ) на временной интервал Тм (рис.7). Интенсивность оптического излучения точечных источников 1 модулируется опорным сигналом 5ОГ](?) таким образом, чтобы интенсивности световых потоков, освещающих УЗМС 3 различных АОКВИ (рис.6), включались с задержкой то времени, кратной Тм: /,(/) = +С, 50П [г-(/-1)Тм], ¿ = 1,2,...,т, В1 и С, соответственно смещение и глубина модуляции. Сигнальная и помеховая составляющие выходного сигнала (4) V - го фотоприемника 7 I- го АОКВИ, регистрирующего дифрагированное на ультразвуковой волне, возбуждаемой Х(1) в апертуре /- го УЗМС, оптическое излучение, преобразованное системой линз 4, 6 с учетом фазового сдвига на 90° за счет пространственного фильтра 5, определяются соответственно как

5,Д7> КС, - Г, -г\)Л, +

0 0 0 1~\,...,т, У = 1 ....,л, где I, = VАс,¡V -Тн/2 ~(/-1)7'и; п— количество фотоприемников в матрице; К — константа, зависящая от параметров фотоприемника и УЗМС; — интервал между центрами соседних фотоприемников. При регистрации времени задержки т3 анализируемого сигнала г0-м АОКВИ, его величина будет определяться как г, = г^'+(/0 ~\)ГМ. Составляющая оценки г№> формируется при помощи весового суммирования выходных эффектов ¿¡^ = 1 при р:у(Т)>ут!,и

£¿" = 0 при р1У(Т)<у1юр, где р,ДГ) = 5,ДГ)+Лг(ДГ)) пороговых устройств 8 в

у я

каналах обработки 9 /0- го АОКВИ: г(0 = —У у&'К / = 1,..., т.

п ^

рис.6

рис.7

Статистические характеристики оценки времени задержки на фоне белого шума и внутренних шумов фотоприемника имеют вид

(г('»)) = (ГиУ0/«Х1-Ф(«о)+а -1)(1-Ф(а))], (6)

^ = (У{00 + 0[ %(2п+фу0 -1 ]}, (7)

где*=и(и + 1)/2|/0, О0=Ф(а0)[1-Ф(а0)], £ = Ф(а)[1-Ф(а)],

а=Г^0с{1+Ф + бп'. «о = (г- (1 + бп1 )-1. (?„ — отношение внешний шум/внутренний шум на входе порогового устройства, пропорциональное

Ф= В^Т / Е; Е = =2Е/М0— отношение сигнал/шум,

/ — величина порога, нормированного на максимум среднего значения выходного эффекта фотоприемника; и0 — номер фотоприемника, регистрирующего время задержки сигнала. На основании анализа выражений (6) и (7) показано, что максимальная точность оценивания времен задержек достигается при у = 0,4 + 0,7 и растет с увеличением (¿с и ()п.

В разделе 4.2 анализируется метод двукратного увеличения временного интервала для оценивания времен задержек ФМШПС в отдельном АОКВИ. Особенностью предложенного метода является то, что интенсивность источника 1 коге-

решного оптического излучения на рис.6 модулируется опорными сигналами S'0„(i) и, прошедшим линию задержки на Ги, сигналом Son(t~Tu), а дифрагированный световой поток, преобразованный системой цилиндрических линз, регистрируется двумя линейными матрицами интегрирующих фотоприемников в плоскости регистрации, разнесенных вдоль оси перпендикулярной оси Оf. Не зависимо от того, какому временному интервалу 0 < т3 < Ти или Тм <т}<2 Гм принадлежит время задержки анализируемого сигнала, происходит засветка фотоприемников с одинаковыми номерами в обеих матрицах. Искомая оценка времени задержки г3 анализируемого сигнала определяется с учетом выходного эффекта разностной схемы, вычисляющей разность Apv ~ ptv - plv выходных сигналов v - х фотоприемников первой и второй матриц, превышающих порог /пор, то есть: х ,~т, если Apv > 0 и г3 = т + Ти, если Ару < О, где составляющая оценки г формируется при помощи весового суммирования выходных эффектов пороговых устройств каждой из матриц. Статистические характеристики оценки времени задержки определяются аналогично (6) и (7) при замене в выражениях для аргументов интеграла вероятности 1+ф + (?„' на 2- Тк¡Т+ф +Qn'. Вероятности принятия правильного и ошибочного решений об оценке времени задержки принимаемого сигнала определяются как

где /0 =(Гм/Г)^/0;/2(2-Гм/Г + ^ )• На основании анализа полученных выражений для статистических характеристик оценки времени задержки показано, что точность оценивания времен задержек предложенным методом, по сравнению с АОКВИ, приведенным на рис.6, практически не меняется.

В разделе 4.3 рассматривается метод многоканальной корреляционной обработки, при использовании АОКВИ, предложенных в разделе 4.2. В этом случае оценка времени задержки анализируемого сигнала будет определяться как т, = 2(10-\)Тм + тм при 2(г0-1)Гм<гэ<(2/0-1)Гм и f3 =(2i0 -\)Ти+ fW при (2(0-1)Гм<г3<2г0Гм. Статистические характеристики оценки времени задержки определяются (6) и (7) при замене, описанной в разделе 4.2. Вероятность принятия правильного решения о величине времени задержки принимаемого сигнала имеет вид

где а, а0 и /0 описаны в разделе 4.2. На рис.8 представлены зависимости Р от £>с при значениях параметров / = 0,5,^ = 1 и « = 64.

Кривые 1 соответствуют значениям параметров £?„ = 4 ,от = 7уги =4; 2 — еп=1, « = 4; 3 — 0п=4,/я = 6; 4 — £?„=!, т = 6. Вероятность Р—> 1 при увеличении £>с, тем быстрее, чем больше отношение Т„/Т, что объясняется увеличением вероятности правильного определения одного из двух временных интервалов, контролируемых АОКВИ, которому соответствует время задержки анализируемого сигнала.

рис.8

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Определено влияние на эффективность дифракции когерентного оптического излучения на ультразвуке с непрерывным спектром в области высоких частот ширины спектра последнего. Показано, что увеличение ширины спектра ультразвука начинает оказывать существенное влияние на интенсивность дифрагированного излучения при отклонении центральной частоты спектра ультразвука от частоты Брэгга. Для расстройки отличной от нуля Асо0 - ±0,1 5<уб при коэффициентах широкополосности ультразвука < 0,1 зависимость интенсивности дифрагированного света на ультразвуке с частотами, соответствующими ширине его спектра, практически линейна. Для коэффициентов широкополосности > 0,1 начинает проявляться ее нелинейный характер.

2. Затухание ультразвука при акустооптическом взаимодействии приводит к уменьшению интенсивности дифрагированного светового пучка, возрастающему с увеличением ширины спектра ультразвука, и его незначительному пространственному ущирению. При отрицательной расстройке центральной частоты спектра ультразвука относительно частоты Брэгга уменьшение интенсивности с увеличением ширины спектра более медленное по сравнению со случаями нулевой и положительной расстроек.

взаимодействия. При радиусах корреляции неоднородностей много меньших длины акустоопгического взаимодействия их влиянием на эффективность дифракции можно пренебречь,

4. Предоожен метод акустооптической обработки для обнаружения ФМШПС и определения вида их модуляции в условиях шумов в реальном масштабе времени. Для предложенной оптоэлектронной системы обработки дифрагированного оптического излучения показано, что для обнаружения и определения вида модуляции ФМШПС с вероятностью 0,95 отношение сигнал/шум должно быть не менее тридцати.

5. Предложены методы когерентной и квадратичной оптоэлектронной обработки дифрагированного оптического излучения в АОД при определении внутренней структуры ФМШПС в реальном масштабе времени в условиях мешающих ш>мов. Найдены оптимальные условия определения наличия или отсутствия броска фазы ФМШПС. Показано, что при малых отношениях сигнал/шум выше эффективность когерентной оптоэлектронной обработки. При больших отношениях сигнал/шум целесообразнее использовать квадратичную обработку.

6. Предложены методы увеличения временного интервала оценивания времен задержек широкополосных сигналов в АОКВИ при использовании линий задержки и модуляции интенсивности оптического излучения опорными сигналами, сдвинутыми друг относительно друга на время распространения звука вдоль апертуры УЗМС и регистрации оптических сигналов в выходной плоскости АОКВИ дь;. мя матрицами фотоприемников. Показано, что максимальная точность оценивания времен задержек достигается при уровнях порога нормированного на максимум среднего значения выходного эффекта фогоприемника у = 0,4 + 0,7 и растет с увеличением отношений сигнал/шум и внешний шум/внутренний шум.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Nakhmanson G.S. The search, detection and the time delay estimation of the wideband signal in the acoustooptic correlative rcceiver/G.S. Nakhmanson, P.L. Mankov//XVI EFTF European Frequency and Time Forum, St. Petersburg, 12-14 March 2002.: Abstracts - St. Petersburg, 2002.-P 118.

2. Нахмансон Г.С. Увеличение временного интервала для оценивания времен запаздывания сигналов в акустооптическом корреляторе с временным интегрированием/Г С. Нахмансон, П.Л. Маньков // Труды 8-Й международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь» Воронеж 23-25 апреля 2002г. - Воронеж 2002г. -т.З. - С.1730-1738.

3. Нахмансон Г.С. Поиск и оценка времени запаздывания широкополосных сигналов в акустооптическом корреляционном приемнике/Г.С. Нахмансон, П.Л Маньков //Изв. вузов. Радиоэлектроника. - 2002. - т.45. - №11. - С. 39-46.

4. Nakhmanson G.S. The search, detection and the time delay estimation of the wideband signal in the acoustooptic correlative receiver/G.S. Nakhmanson, P.L. Mankov // XVI EFTF European Frequency and Time Forum, St. Petersburg, 12-14 March 2002.: Proc. Vol. 1. -St. Petersburg, 2002. - P. D-070-D-072.

5. Нахмансон Г.С. Об определении кода фазоманипулированных сигналов в акустооптическом демодуляторе/Г.С. Нахмансон, П.Л. Маньков // Труды 4-й международной научно-технической конференции «Кибернетика и технологии XXI века» Воронеж 13-14 мая 2003г. - Воронеж 2003г.- С. 553-559.

6. Нахмансон Г.С. Эффективность определения кода фазоманипулированных сигналов в акустооптическом демодуляторе в условиях помех/ Г.С. Нахмансон, П.Л. Маньков // Труды 10-й международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь» Воронеж 13-15 апреля 2004г.- Воронеж 2004г. - т.З. - С. 1794-1805.

7. Nakhmanson G.S. The determination of the phase manipulated signal code in the acoustooptic demodulator on background of the external and internal noises/ G.S. Nakhmanson. P.L. Mankov// VII International conference for young researchers "Wave electronics and its applications in the information and telecommunication systems" St. Petersburg, 12-15 September 2004.: Abstracts - St. Petersburg 2004. - P. 36-37.

8. Нахмансон Г.С. Определение кодов фазоманипулированных широкополосных сигналов в реальном масштабе времени/ Г.С. Нахмансон, П.Л. Маньков // Межвузовская научно-техническая конференция «Военная электроника: опыт использования и проблемы, подготовка специалистов». 24 - 25 ноября 2004 г., Воронеж.: тез. докл. — Воронеж 2004 г., С. 82-84.

9. Нахмансон Г.С. Эффективность оценивания времен задержек широкополосных сигналов в многоканальном акустооптическом корреляторе с временным интегрированием в условиях помех/ Г.С. Нахмансон, П.Л. Маньков // Труды 11-й международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь» Воронеж 1214 апреля 2005г.- Воронеж 2005г. -т.З. - С. 1780-1791 .

10. Нахмансон Г.С. Эффективность определения кода фазоманипулированных сигналов в акустооптическом демодуляторе в условиях внешних и внутренних помех/ Г.С. Нахмансон, П.Л. Маньков // Изв. вузов. Радиоэлектроника. - 2005. - т.48, №4. - С. 14-22.

11. Нахмансон Г.С. Обнаружение и определение вида модуляции широкополосных фазоманипулированных сигналов в акустооптическом спектроанализаторе/Г.С. Нахмансон, П.Л. Маньков//Труды 6-й международной научно-технической конференции

AQ06A

»1 4 2 7 7 ^^

«Кибернетика и технологии XXI века» Воронеж 17-18 мая 2005г. - Воронеж 2005г. -С. 448-457.

12. Нахмансон Г.С. Расширение временного интервала оценивания задержек широкополосных сигналов в многоканальном акустооптическом корреляторе с временным интегрированием / Г.С. Нахмансон, П.Л. Маньков // Телекоммуникации. - 2005. -№6. - С. 32-38.

13. Нахмансон Г.С. Оценивание кода широкополосного фазоманипулированного сигнала в акустооптическом демодуляторе в условиях помех/Г.С. Нахмансон, П.Л. Маньков // Вестник ВГУ. Сер. Физика. Математика. - 2005. - №1. - С. 80-85.

14. Нахмансон Г.С. Устройство обработки сигналов в акустооптическом корреляторе с временным интегрированием/ Г.С. Нахмансон, И.И. Малышев, И.Г. Безгинов, П.Л. Маньков// Пат. 2244334 Российская Федерация, заявл. 24.06.03 №2003119017; опубл. 10.01.05.

15. Нахмансон Г.С Акустооптический приемник сложных сигналов/ Г.С. Нахмансон, И.И Малышев, И.Г. Безгинов, П.Л. Маньков// Пат. 2265281 Российская Федерация, заявл. 06.07.04№2004120634/09; опубл. 27.11.05.

16. Нахмансон Г.С. Эффективность обнаружения широкополосных фазоманипулиро-ванных сигналов и определения вида их модуляции в акустооптическом спектроана-лизаторе/ Г.С. Нахмансон, П.Л. Маньков // Вестник ВГУ. Сер. Физика. Математика. - ' 2005. - №2. - С. 52-58.

17. Нахмансон Г.С, Особенности брэгговской дифракции когерентного оптического излучения на ультразвуке с ограниченным частотным спектром / ГС. Нахмансон, П.Л. Маньков // Конденсированные среды и межфазные границы. - 2005. - т.7., №4. - С. 458-462.

18. Маньков П.Л, Влияние затухания ультразвука на эффективность акустооптическо-го взаимодействия когерентного оптического излучения и ультразвука с ограниченным частотным спектром в области высоких частот / П.Л. Маньков // Конденсированные среды и межфазные границы. - 2006. - т., Nsl. - С. 67-68.

Сдано в набор 17 05.2006 Подписано в печать 17 05 2006 Еумага офсетная 70 г/м2 Формат 60x84/16. Гарнитура Times New Roman. Печать трафаретная Уел п л 1,25. Тираж 100

Номер заказа 339.

Отпечатано в лаборатории оперативной полиграфии Издательско-полиграфического центра ВГУ

г Воронеж, Университетская площадь, 1, ком 43, тел 208-853

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Маньков, Павел Леонидович

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АКУСТООПТИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ.

1.1. Современное состояние исследований в области акустооптики.

1.1.1. Дифракция когерентного оптического излучения на ультразвуке.

1.1.2. Акустооптические методы обработки информации.

1.2. Расширение возможностей акустооптического взаимодействия.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 2. ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОГЕРЕНТНОГО ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И УЛЬТРАЗВУКА С НЕПРЕРЫВНЫМ ЧАСТОТНЫМ СПЕКТРОМ В ОБЛАСТИ ВЫСОКИХ ЧАСТОТ.

2.1. Дифракция когерентного оптического излучения на ультразвуке с непрерывным частотным спектром в режиме Брэгга.

2.2. Влияние затухания ультразвука с непрерывным спектром на эффективность акустооптического взаимодействия в области высоких частот.

2.3. Влияние неоднородностей среды акустооптического взаимодействия на эффективность брэгговской дифракции когерентного оптического излучения на ультразвуке с непрерывным частотным спектром.

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 3. АКУСТООПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИДА МОДУЛЯЦИИ И ВНУТРЕННЕЙ СТРУКТУРЫ ФАЗОМАНИПУЛИ

РОВАННЫХ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ.

3.1. Обнаружение и определения вида модуляции фазоманипулированных широкополосных сигналов при акустооптической обработке.

3.2. Оценивание внутренней структуры фазоманипулированных широкополосных сигналов в акустооптическом демодуляторе при квадратичной оптоэлектронной обработке.

3.3. Оценивание внутренней структуры фазоманипулированных широкополосных сигналов в акустооптическом демодуляторе при когерентной оптоэлектронной обработке.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 4. АКУСТООПТИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИОННАЯ ОБРАБОТКА ПРИ ОЦЕНИВАНИИ ВРЕМЕН ЗАДЕРЖЕК ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ.

4.1. Оценивание времени задержки широкополосных сигналов при многоканальной акустооптической корреляционной обработке.

4.2. Расширение временного интервала оценивания времен задержек широкополосных сигналов в акустооптическом корреляторе при использовании двух опорных сигналов для модуляции интенсивности источника оптического излучения.

4.3. Расширение временного интервала оценивания времен задержек широкополосных сигналов в многоканальном акустооптическом корреляторе.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертация по физике, на тему "Дифракция когерентного оптического излучения на ультразвуке с непрерывным частотным спектром в области высоких частот и ее применение"

В последние десятилетия при решении сложных прикладных задач как правило возникает необходимость увеличения объемов и скорости обработки инфор-® мации. Учитывая, что традиционные методы обработки, базирующиеся на использовании цифровой техники, несмотря на интенсивное развитие последней, не справляются с этой задачей, резко возрос интерес специалистов по обработке информации к системам и устройствам, использующим достижения оптики, акустики, физики твердого тела и электроники и позволяющим реализовывать операции параллельного преобразования Фурье, свертки и корреляции в широком диапазоне частот в реальном масштабе времени. В основе работы таких устройств лежат эффекты акустооптического взаимодействия — дифракции когерентного оптического излучения на ультразвуковых волнах в фотоупругих средах. Иссле

• дованию акустооптического взаимодействия, принципам построения и анализу характеристик устройств на его основе посвящено большое количество работ. В связи с тем, что в последнее время при решении прикладных задач наметился переход к освоению миллиметрового диапазона частот и широкому использованию фазоманипулированных широкополосных сигналов (ФМШПС), возникает необходимость исследования возможности применения для обработки таких сигналов акустооптических устройств. Однако акустооптическому взаимодействию для ультразвука, имеющего широкую полосу частот, лежащему в основе работы таких устройств, до настоящего времени не уделялось достаточного внимания.

Поэтому, исследование особенностей акустооптического взаимодействия когерентного оптического излучения и ультразвука с непрерывным широким частотным спектром в области высоких частот и их использование в акустооптических устройствах для обработки ФМШПС в реальном масштабе времени является актуальным.

Поставленная цель достигается решением следующих задач:

1. Исследование влияния на эффективность дифракции когерентного оптического излучения на ультразвуке с непрерывным спектром в области высоких частот в фотоупругих средах: ширины спектра ультразвука; затухания ультразвука при его распространении в среде акустооптиче-ского взаимодействия; неоднородностей среды акустооптического взаимодействия.

4. Расширение возможностей акустооптических корреляторов с временным

• интегрированием при оценивании времен задержек ФМШПС.

Достоверность работы подтверждается использованием апробированных методов теории уравнений в частных производных, теории возмущений, математической статистики, электродинамики и статистической физики; совпадением полученных теоретических результатов при переходе к частным случаям с известными; подтверждением отдельных теоретических результатов известными экспериментальными данными.

Научная новизна. Все основные результаты данной работы являются новыми.

1. Определено влияние на эффективность дифракции когерентного оптического излучения на ультразвуке с непрерывным спектром в области высоких частот ширины спектра ультразвука при отклонении центральной частоты спектра ультразвука от частоты Брэгга, затухания ультразвука при распространении в среде акустооптического взаимодействия и наличия неоднородностей среды взаимодействия.

2. Впервые предложен метод акустооптической обработки для обнаружения и определения вида модуляции ФМШПС, принимаемых в условиях шумов и исследованы его потенциальные возможности.

Практическая ценность полученных результатов заключается в том, что они позволяют: определить интервал частот, в котором возможна акустооптическая обработка широкополосных сигналов при допустимых искажениях последних; определять конструктивные параметры ультразвуковых модуляторов света для конкретных акустооптических устройств обработки ФМШПС в реальном масштабе времени; оценивать потенциальные возможности и эффективность работы конкретных акустооптических устройств в условиях мешающих шумов и обосновывать целесообразность их применения для обработки ФМШПС, а также подтверждается полученными патентами.

Основные положения выносимые на защиту:

4. Методы увеличения временного интервала для оценивания времен задержек ФМШПС в акустооптических корреляторах с временным интегрированием (АОКВИ) при использовании линии задержки и модуляции интенсивности оптического излучения двумя опорными сигналами, сдвинутыми друг относительно друга на время распространения звука вдоль апертуры ультразвукового модулятора света (УЗМС) и регистрации оптических сигналов в выходной плоскости АОКВИ двумя матрицами фотоприемников и результаты исследования их эффективности.

Личный вклад автора. Настоящая работа выполнена на кафедре оптики и спектроскопии Воронежского госуниверситета. Все включенные в диссертацию результаты получены лично автором или при его непосредственном участии. Им сформулированы основные выводы и научные положения, выносимые на защиту.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на XVI EFTF European Frequency and Time Forum (St. Petersburg, 2002), международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь» (Воронеж 2002, 2004, 2005), на международной научно-технической конференции «Кибернетика и технологии XXI века» (Воронеж 2003, 2005), VII International conference for young researchers "Wave electronics and its applications in the information and telecommunication systems"(St. Petersburg, 2004).

Публикации. По результатам диссертации опубликовано 18 работ.

Заключение диссертации по теме "Оптика"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Определено влияние на эффективность дифракции когерентного оптического излучения на ультразвуке с непрерывным спектром в области высоких частот ширины спектра последнего. Показано, что увеличение ширины спектра ультразвука начинает оказывать существенное влияние на интенсивность дифрагированного излучения при отклонении центральной частоты спектра ультразвука от частоты Брэгга. Для расстройки отличной от нуля Ао)0 =±0,15й)в при коэффициентах широкополосности ультразвука <0,1 зависимость интенсивности дифрагированного света на ультразвуке с частотами, соответствующими ширине его спектра, практически линейна. Для коэффициентов широкополосности > 0,1 начинает проявляться ее нелинейный характер.

2. Затухание ультразвука при акустооптическом взаимодействии приводит к уменьшению интенсивности дифрагированного светового пучка, возрастающему с увеличением ширины спектра ультразвука и его незначительному пространственному уширению. При отрицательной расстройке центральной частоты спектра ультразвука относительно частоты Брэгга Лео, =-0,15гУБ уменьшение интенсивности с увеличением ширины спектра более медленное по сравнению со случаями нулевой и положительной Ай)0 = +0,15<уб расстроек.

3. Составляющая интенсивности дифрагированного оптического излучения на неоднородностях среды акустооптического взаимодействия пропорциональна отношению радиуса корреляции неоднородностей к длине акустооптического взаимодействия. При радиусах корреляции неоднородностей много меньших длины акустооптического взаимодействия их влиянием на эффективность дифракции можно пренебречь.

4. Предложен метод акустооптической обработки для обнаружения ФМШПС и определения вида их модуляции в условиях шумов в реальном масштабе времени. Для предложенной оптоэлектронной системы обработки дифрагированного оптического излучения показано, что для обнаружения и определения вида модуляции ФМШПС с вероятности 0,95 отношение сигнал/шум должно быть не менее тридцати.

5. Предложены методы когерентной и квадратичной оптоэлектронной обработки дифрагированного оптического излучения в акустооптических демодуляторах при определении внутренней структуры ФМШПС в реальном масштабе времени в условиях мешающих шумов. Найдены оптимальные условия определения наличия или отсутствия броска фазы ФМШПС. Показано, что при малых отношениях сигнал/шум выше эффективность когерентной оптоэлектронной обработки. При больших отношениях сигнал/шум целесообразнее использовать квадратичную обработку.

6. Предложены методы увеличения временного интервала оценивания времени задержки широкополосных сигналов в АОКВИ при использовании линии задержки и модуляции интенсивности оптического излучения опорными сигналами, сдвинутыми друг относительно друга на время распространения звука вдоль апертуры ультразвукового модулятора света и регистрации оптических сигналов в выходной плоскости АОКВИ двумя матрицами фотоприемников. Показано, что максимальная точность оценивания времен задержек достигается при уровнях порога нормированного на максимум среднего значения выходного эффекта фотоприемника у = 0,4 -г- 0,7 и растет с увеличением отношения сигнал/шум и внешний шум/внутренний шум.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Маньков, Павел Леонидович, Воронеж

1. Brillouin L. Diffusion de la lumiere et des rayons X par un corps transparent homogene // Annal, de Phys. 1922. - vol. 17. - Ser.9. -p.88 - 122.

2. Lucas R., Biquard P. Nouvelles propriétés optiques des liquids soumis a des ondes ultrasonores//C.R. Acad. Sci. 1932.-vol.194.-p.2132-2134.

3. Debye P., Sears F.W. On the scattering of light by supersonic waves // Proc. Nat. Acad. Sci. (U.S.) 1932. - vol.18, -p.409- 414.

4. Brillouin L. La diffraction de la lumiere par des ultrasons. Paris: Hermann, 1933.

5. Рытов C.M. Дифракция света на ультразвуковых волнах // Изв. АН СССР. Сер. физич. 1937. - №2. - С. 223 - 259.

6. Bhatia А.В., Noble W.J. Diffraction of light by ultrasonic waves // Proc. Roy. Soc. -1953. vol. A220. - p.356 - 385.

7. Tien P.K. Parametric amplification and frequency mixing in propagating circuits // J. Appl. Phys. 1958. - vol. 29. -№9. - p. 1347 - 1357.

8. Куэйт, Уилкинсон, Уинслоу. Взаимодействие света и звуковых волн сверхвысоких частот // ТИИЭР. 1965. - т. 53. - № 10. - С. 1800 - 1819.

9. Pierce J.R. Use of the principles of conservation of energy and momentum in connection with the operation of wave-type parametric amplifiers // J. Appl. Phys. 1959. -vol.30. -№9. — p.1341 - 1346.

10. Балакший B.H., Парыгин B.H., Чирков JI.E. Физические основы акустооптики. M. Радио и связь, 1985. - 280 с.

11. Гуляев Ю.В., Проклов В.В., Шкердин Г.Н. Дифракция света на звуке в твердых телах // УФН. 1978. - т. 124. - №1. - С. 61 - 111.

12. Корпел А. Акустооптика. Пер. с англ. М.: Мир, 1993. - 240с.

13. Физическая акустика. Т.7. Под ред. У. Мэзона. Пер. с англ. М.: Мир, 1974.

14. Парыгин В.Н. Дифракция света на бегущих акустических волнах в изотропной среде // Радиотехника и электроника. 1974. - т.19. — №1. - С.38 - 44.

15. Парыгин В.Н., Танковски Н.С., Чирков JI.E. Дифракция света на гармонической акустической волне в изотропной среде // Радиотехника и электроника. — 1982. -т.27.-№7.-С. 1422- 1425.

16. Парыгин В.Н., Чирков Л.Е. Взаимодействие электромагнитных волн с распределенной фазовой решеткой. Изотропные среды // Радиотехника и электроника. — 1973. т. 18. - №4. - С. 703 - 712.

17. Проклов В.В., Чесноков В.Н. Особенности многочастотного акустооптическо-го взаимодействия в материалах с резонансной фотоупругостью //ФТТ. 1994. — т.36. -№11. - С. 3268-3279.

18. Мартынов A.M., Мирер И.С. Расчет дифракции света на ультразвуке методом возмущений // Известия ВУЗов. Радиофизика. 1975. - т.18. - №12. - С.1845 -1854.

19. Мартынов A.M. Дифракция произвольного цилиндрического светового пучка на широкополосном ультразвуковом сигнале // Радиотехника и электроника. -1977. т.22. - №3. - С. 533 - 540.

20. Сташкевич A.A. Расчет дифракции света на ультразвуке сложного спектрального состава в акустооптическом процессоре // Оптика и спектроскопия. 1978. -т.45. -№5. - С. 967-973.

21. Парыгин В.Н., Никанорова Е.А. Дифракция гауссова светового пучка на акустическом импульсе // Известия ВУЗов. Радиофизика. 1990. - т.ЗЗ. - №1. - С.126 -128.

22. Балакший В.И., Мартынова М.В., Румянцев A.A. Дифракция света на акустическом импульсе // Оптика и спектроскопия. 1998. - т.84. - №5. - С.860 - 866.

23. Васильев Ю.Г. Особенности дифракции света на сложном ультразвуковом сигнале. В кн.: оптические методы обработки изображений и сигналов. - АН СССР, ФТИ, 1981, с. 92 - 99.

24. Hereman W. Diffraction of light by an amplitude-modulated ultrasonic wave atnormal and oblique incidence of the light // Simon Stevin. 1980. - v.54. - P.193 -211.

25. Бакут П.А., Чумак В.Г. Оптико-акустический коррелятор для сигнала с линейной частотной модуляцией // Радиотехника и электроника. 1970. - т. 15. - №9. -С.1916.

26. Караваев В.Д., Фейзулин З.И. Теоретический анализ акустооптических систем сжатия ЛЧМ радиосигналов // Труды РТИ АН СССР. 1971. - №5. - С. 125.

27. Макмагон Д. Широкополосное сжатие импульсов при рассеянии Мандельштама Бриллюэна под углом Брэгга / ТИИЭР. - 1967. - т.55. - №9. - С.72 - 84.

28. Shulz М.В., Holland M.G., Davis L. Optical puise compression using scattering by ultrasonic waves // Appl. Phys. Lett. 1967. - v.l 1. - №7. - P.237 - 240.

29. Collins J.H., Lean E.G.H., Shaw HJ. Puise compression by Bragg diffraction of light with microwave sound // Appl. Phys. Lett. 1967. - v. 11. - №7. - P.240 - 242.

30. Балакший В.И., Нагаева И.A. Дифракция света на двух коллинеарных акустических волнах с разными частотами. Конкуренция мод.// Радиотехника и электроника. 2000. - т.45. - №5. с. 596 - 601.

31. Балакший В.И., Сливиньски А., Толпин К.А. Дифракция света в многочастотном акустическом поле при сильном акустооптическом взаимодействии // Оптика и спектроскопия. 1999.-т.87. -№6.-СЛОЮ - 1016.

32. Антонов С.Н., Проклов В.В. Особенности прохождения света через ультразвуковой пучок при сильном акустооптическом взаимодействии // ЖТФ. 1983. -т.53. -№2. - С. 306-310.

33. Гуляев Ю.В., Проклов В.В., Шкердин Г.Н. К теории акустооптических явлений при большой интенсивности света // ФТТ. 1977. - т.19. - №2. - С. 242 - 430.

34. Котов В.М., Шкердин Г.Н., Шкердин Д.Г., Котов Е.В. Изменение степени пространственной когерентности оптического излучения при больших углах падения света на акустическую волну // Радиотехника и электроника. 2005. - т.50. - №9. -С. 1134-1138.

35. Волошинов В.Б., Князев Г.А. Акустооптические ячейки с неодинаковой длиной взаимодействия в поперечном сечении светового луча// ЖТФ. 2003. - т.73. -№11.-С.118- 122.

36. Leroy О. Theory of the diffraction of light by ultrasonic waves, consisting of a fundamental tone and its first n harmonics // Ultrasonics. 1972. - v. 10. - №4. - P. 182 — 186.

37. Korpel A. Old and new ray methods in acousto-optics // Proc. SPIE. 2001.• v.4514.-P.20-32.

38. Appel R.K., Somekh M.G. Series solution for two-frequency Bragg interaction using the Korpel-Poon multiple-scattering model // J. Opt. Soc. Am. 1993. - v.lOA. -№3.-P.466-476.

39. Scanlan M.J.B., Willats T.F. Bulk wave Bragg cells with 1 GHz bandwidth // Marconi Rev. 1982.-v.45.-№226.-P. 139 - 150.

40. Bagshow J.M., Lowe S.E., Willats T.F. High efficiency Bragg cells in gallium phosphide // Electron. Lett. 1986. - v.22. -№11.- P.593 - 594.

41. Goutzoulis A.P., Gottlieb M. Characteristics and design of mercorous halid Bragg• cells for optical signal processing // Opt. Eng. 1988. - v.27. - №2. - P.157 - 163.

42. Pape D.R. Multichannel Bragg cells: Design, performance and applications // Opt. Eng. 1992. - v.31. - № 10. - P.2148 - 2158.

43. Tsai C.S. Integrated acousto-optic and magneto-optic Bragg cell modulators and their applications // Opt. Eng. 1999. - v.38. - №7. - P.l 136 - 1142.

44. Petrov V. et al. Using of acoustooptical resonant conditions in GaAs and InP for the creation of high efficiency 2 GHz bandwidth Bragg cells // Proc. SPIE. 1995. -v.2643. - P. 202-208.

45. Балакший В.И., Москалев B.M., Торговкин М.Ю., Упасена Х.А. Акустоопти• ческий преобразователь свет-сигнал на кристалле ТеОг // Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1983. - т.26. - №7. - С.72 - 73.

46. Дьелесан Э., Руайе Д. Упругие волны в твердых телах. М.: Наука, 1982. -424с.

47. Петров В.В. Метод создания широкополосных акустооптических гиперзвуковых брэгговских ячеек // ЖТФ. 1997. - т.67. - № 11. - С.53 - 57.

48. Утида Н., Ниидзеки Н. Материалы и методы акустооптического отклонения // ТИИЭР.- 1973.-т.61.-№8.-С.21 -43.

49. Кулаков C.B. Акустооптические устройства спектрального и корреляционного анализа сигналов. JI.: Наука, 1978. 144 с.

50. Оптическая обработка сигналов в реальном времени. // Гусев О.Б., Кулаков C.B., Разживин Б.П., Тигин Д.В. Под ред. C.B. Кулакова. М.: Радио и связь, 1989.-136 с.

51. Акустооптическая обработка сигналов // ТИИЭР. 1981. -т.69. -№1. - 163с.

52. Роздобудько В.В. Широкополосные акустооптические измерители частотных и фазовых параметров радиосигналов. // Радиотехника. 2001. - №1. - С. 79 -92.

53. Кузичкин A.B., Нахмансон Г.С. Анализ и обработка радиосигналов акустооп-тическими и акустоэлектронными системами. — МО, 1984. 144с.

54. Гуляев Ю.В., Проклов В.В., Соколовский C.B., Сотников В.Н. Акустооптические устройства обработки аналоговой и цифровой информации // Радиотехника и электроника. 1987.-т.32.-№1.-С.169- 181.

55. Балакший В.Н., Парыгин В.Н. Оптическая обработка информации. М.: МГУ, 1987.-142 с.

56. Кулаков C.B., Молоток В.В., Разживин Б.П. Нелинейные искажения в акусто-оптическом анализаторе спектра // Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1980. -т.23. -№11. -С.38 -42.

57. Кулаков C.B., Разживин Б.П., Тигин Д.В. Акустооптический анализатор спектра с высокой разрешающей способностью // Обработка радиосигналов акустоэлектронными и акустооптическими устройствами. JL: Наука, 1983. - С.76 - 81.

58. Бахрах Л.Д., Курочкин А.П., Руднева С.П, Использование ультразвукового модулятора света для параллельной обработки сигналов АР // Вопросы радиоэлектроники . Сер. общетехн. 1972. - №1. - С.36 - 48.

59. Белошицкий А.П., Комаров В.М., Крекотень Б.П., Сапожников Б.Т. Акустооптические анализаторы спектра радиосигналов // Зарубежная радиоэлектроника. -1981. -№3. -С.51 -70.

60. Бондарев С.Ю., Есепкина H.A., Лавров А.П. Оптические процессоры с использованием сканирующих ПЭС-фотоприемников // Автометрия. — 1988. №6. - С.89 -98.

61. Бондаренко B.C., Зоренко В.П., Чкалова B.B. Акустооптические модуляторы света. М.: Радио и связь, 1988. - 135с.

62. Васильев A.A., Касасент Д., Компанец И.Н., Парфенов A.B. Пространственные модуляторы света. -М.: Радио и связь, 1987. -320с.

63. Гудмен Д. Статистическая оптика. М.: Мир, 1988. — 527с.

64. Ежов В.А., Тарасов JI.B. Акустооптическая обработка сигналов // Зарубежная радиоэлектроника. 1982. - №7. - С.З - 35.

65. Есепкина H.A., и др. Акустооптический радиосигналов с удвоенным разрешением на кристалле Те02 // Письма в ЖТФ. 1976. - т.2. - №20. - С.937 - 941.

66. Есепкина H.A., и др. Акустооптические анализаторы спектра для радиоастрономии // Известия ВУЗов. Радиофизика. 1976. - т.19. - №11. - С. 1732 - 1739.

67. Есепкина H.A., и др. Гибридные оптико-цифровые системы обработки информации с использованием приборов с зарядовой связью // Радиотехника и электроника. 1982. - т.27. - №8. - С. 1622 - 1630.

68. Есепкина H.A., Лавров А.П., Дмитриев C.B. Акустооптический процессор радиосигналов с дискретной частотной модуляцией. // Письма в ЖТФ. 1997. — т.23.-№2. — С.12- 19.

69. Есепкина H.A., Лавров А.П., Ананьев М.Н. Исследование выходного сигнала адаптивного акустооптического процессора для обработки ЛЧМ-сигналов большой длительности // Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1990. - т.ЗЗ. - №8. — С.51-55.

70. Есепкина H.A., Илясов Ю.П., Лавров А.П., Молодяков С.А., Орешко В.В. Применение акустооптического процессора для наблюдения радиоизлучения пульсаров // Письма в ЖТФ. 2003. - т.29. - №21. - С.32 - 39.

71. Есепкина H.A., Круглов С.К., Розанов С.Б., Саенко И.И., Соломонов C.B. Характеристики акустооптического спектрометра для дистанционного зондирования атмосферы на миллиметровых радиоволнах // Письма в ЖТФ. 2002. - т.28. -№10. - С.35 -40.

72. Бухарин H.A., Головин A.B., Есепкина H.A., и др. Исследование возможности реализации акустооптического спектроанализатора с высоким разрешением // Труды ЛПИ. 1982. - №387. - С.82 - 84.

73. Кремер И.Я., Голуб В.А., Нахмансон Г.С. Внутренние помехи в акустооптиче-ских устройствах обработки сигналов // Известия ВУЗов. Радиофизика. 1979. — т.22. - №7. — С.848 - 854.

74. Молоток В.В., Разживин Б.П. Влияние затухания акустических волн на характеристики акустооптических анализаторов спектра // Акустооптические методы и техника обработки информации: Сб. статей. JL: ЛЭТИ. - 1980. - С.10 - 15.

75. Нахмансон Г.С. Оценка параметров спектров и различение случайных сигналов в акустооптическом спектроанализаторе на фоне внешних и внутренних по® мех // Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1984. - т.27. - №10. - С.30 - 36.

76. Гуревич A.C., Нахмансон Г.С. Обнаружение и измерение частоты узкополосных радиосигналов на фоне помех в акустооптолектронном спектроанализаторе // Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1981. — т.24. — №4. - С.26 - 33.

77. Гуревич A.C., Нахмансон Г.С. Точность измерения ширины спектра широкополосных радиосигналов на фоне помех в акустооптическом спектроанализаторе // Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1982. - т.25. - №4. - С.62 - 69.

78. Нахмансон Г.С., Гуревич A.C. Различение сигналов на фоне помех в акустооптическом спектроанализаторе // Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1984.• т.27. №4. - С.54 - 58.

79. Нахмансон Г.С., Гуревич A.C. Точность измерения ширины спектра 4M сигналов акустооптическим спектроанализатором // Радиотехника. 1984. -№7. — С.89-92.

80. Нахмансон Г.С. Точность оценки параметров спектров случайных сигналов на фоне помех в акустооптических спектроанализаторах // Радиотехника. 1984. — №9. - С.49 - 52.

81. Нахмансон Г.С. Различение сшучайных сигналов в акустооптическом спек-троанализаторе не фоне шумов с большой интенсивностью // Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1990.- №1. - С.27 - 31.

82. Мартынов В.А., Селихов Ю.И. Панорамные приемники и анализаторы спектра. М.: Сов. Радио, 1980. - 352с.

83. Оптическая обработка информации. Под ред. Д. Кейсесента. Пер. с англ. -М.: Мир, 1980.-352 с.

84. Парке Д.К. Акустический приемник спектроанализатор дециметрового диапазона // Зарубежная радиоэлектроника. - 1970. - №12. - С.14 - 39.

85. Терпин Т.М. Спектральный анализ сигналов оптическими методами / ТИИЭР. 1981. - Т.69. - №1. - С.92 - 108.

86. Пуговкин A.B. К теории брэгговских анализаторов спектра // Акустооптиче-ские методы и техника обработки информации: Сб. статей. — JL: ЛЭТИ. 1980. — С.3-9.

87. Егоров Ю.В., Наумов К.П., Ушаков В.Н. Акустооптические процессоры. М.: Радио и связь, 1991. - 160с.

88. Грачев C.B., Рогов А.Н., Ушаков В.Н. Гомодинный акустооптический анализатор спектра с пространственным и временным интегрированием // Радиотехника.- 2003.- №4.- С. 46-51.

89. Роздобудько В.В. Широкополосные акустооптические измерители частотных и фазовых параметров радиосигналов // Радиотехника. — 2001. №1. - С. 79 —92.

90. Роздобудько В.В. Высокоточный акустооптический измеритель скорости перестройки ЧМ-сигналов // Радиотехника. 2001. - №12. - С. 67 - 69.

91. Роздобудько В.В. Акустооптический измеритель частотных параметров радиосигналов с нелинейными законами 4M. // Радиотехника. 2000. - №3. - С. 24-27.

92. Введение в интегральную оптику. Под ред. М. Барноски. М.: Мир, 1977. -367с.

93. Hammilton М.С. Acousto-optic spectrum analysis for electronic warfare applications // Ultrasonic Symposium. 1981. - P.714 - 720.

94. Lindley J.P., Narse H.L. Spectrum analysis using acousto-optic techniques // Proc. SPIE. 1977. - v.l 18. - P.100 - 108.

95. Barder T. Acousto-optic spectrum analysis: high performance technique // Appl. Opt. 1979. - v. 18. -№10. - P. 1668 - 1673.

96. Berg N.J., Lee J.N. Acousto-optic signal processing. Theory and Implementation. -New York: Marcel Dekker, Inc, 1983. 481 p.

97. Lee J. Acousto-optic spectrum analysis of radar signals using an integrated photodetector array//Appl. Opt. 1981. - v.20.-№4.-P.595-600.

98. Psaltis D., Casassent D. Time-and-space integrating spectrum analyzer // Appl. Opt. 1979. - v.l8. - №19. - P.3203 - 3211.

99. Masson C.R. A stable acoustooptical spectrometer for millimeter radio astronomy. // Astron. and Astrophys. 1982. - v.l 14. - №2. - P.270 - 274.

100. Carter III J.A., Pape D.R. Multichannel acousto-optical spectrometer // Proc. SPIE.• 1992. - v.l704. - P.76 - 87.

101. Chang I.C. Wide-band acousto-optic spectrometer // Proc. SPIE. 1991. - v. 1476. -P.257-268.

102. Hecht D.L. Spectrum analysis using acousto-optic devices // Opt. Eng. 1977.v.16. -№5. -P.461 -466.

103. Lee J.P. Interferometric acousto-optic signal processor for simultaneous direction and finding and spectrum analysis // Appl. Opt. 1983. - v.22. - №5. - P.857.

104. Vander Lugt A. Interferometric spectrum analyzer // Appl. Opt. 1981. - v.20. -№16. - P.2770 — 2778.

105. Szustakowski M., Jodlowski L., Merta I., Bobrowicz R. Acousto-optic processor for phase and frequency measurement // Proc. SPIE. 1998. - v.3581. - P.196 - 200.

106. Belyaev D.A., Parygin V.N., Balakshy V.I. Method of dynamic range expansion at acousto-optic analysis radio-signal spectra // Proc. SPIE. 2004. - v.5828. - P.37 - 45.

107. Кулаков C.B., Москалец О.Д., Разживин Б.П. Обобщенная структурная схема акустооптического устройства корреляционной обработки // Акустооптические методы обработки информации. Л.: Наука, 1978. - С.4 - 12.

108. Есепкина Н.А., Бухарин Н.А., Котов Б.А., и др. Акустооптический корреля-® тор с интегрированием во времени.// Автометрия. -1981. №3. - С.З 8 - 42.

109. Бухарин H.A. Влияние аддитивного шума на работу акустооптического коррелятора с интегрированием во времени.// Обработка радиосигналов акустоэлек-тронными и акустооптическими устройствами. JL: Наука, 1983. - С.67 — 71.

110. Есепкина H.A. и др. Гибридные оптико-цифровые системы обработки ин-^ формации с использованием приборов с зарядовой связью. // Радиотехника иэлектроника.- 1982.- т.27.-№8.- С. 1622- 1630.

111. Есепкина H.A., Лавров А.П., Бондарцев С.Ю., Дравских З.В. Акустооптиче-ский коррелятор с интегрированием во времени.// Письма в ЖТФ. 1985. - т.11. -№18.-С. 1121 - 1125.

112. Бондарев С.Ю., Есепкина H.A., Лавров А.П. Оптические процессоры с использованием сканирующих ПЭС-фотоприемников.// Автометрия. 1988. - №6. -С.89-98.

113. Ахмеджанов И.М., Григорьев В.Н, и др. Макет интегрально-оптического ® коррелятора с временным интегрированием.// Письма в ЖТФ. 1984. — т. 10. —16. С.979 - 983.

114. Ахмеджанов И.М., Божевольный С.И. О ширине частотной полосы пропус-' кания интегрально-оптического коррелятора с временным интегрированием.//

115. ЖТФ. 1986. - т.56. - №8. - С. 1654 - 1656.

116. Ахмеджанов И.М., Божевольный С.И., Зайцев C.B. Ширина полосы акустооптического коррелятора с временным интегрированием.// ЖТФ. 1987. - т.57. -№8. - С.1661 - 1664.

117. Кузичкин A.B. Оптический коррелятор сложных фазоманипулированных • сигналов.// Радиотехника и электроника 1979. — т.24. — №11. — С.2360 - 2362.

118. Гуревич A.C., Нахмансон Г.С. Различение дискретно-кодированных сигналов в акустооптическом корреляторе с временным интегрированием в условиях помех // Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1990. - т.ЗЗ. - №5. - С.24 - 28.

119. Мищук С.Ю., Наумов К.П., Рогов А.Н., Ушаков В.Н. Акустооптический согласованный фильтр с электронной перестройкой для обработки сигналов с нелинейной частотной модуляцией.// Радиотехника и электроника. — 2002. т.47. — №11. -С.1404- 1405.

120. Sprague R.A. A review of acousto-optic signal correlators // Opt. Eng. 1977. -v. 16. - №9. - P.467 - 474.

121. Sprague R.A., Kolipoulos C.L. Time-integrating acousto-optic correlator // Appl. Opt.- 1976. -v.15. -№1. P.89 - 92.

122. Yamaguchi I., Uchida H., Saito H. A new acousto-optic real time correlator // Jap. Jour, of Appl. Phys. 1983. - v.22. - Supplement 22-3. - P.36 - 38.

123. Goutzoulis A.P., Vijaya K. Optimum time-integrating acousto-optic correlator for binary codes // Opt. Commun. 1984. - v.48. - №6. - P.393 - 397.

124. Casasent D., Vijaya K. Time delay estimation with time integrating correlators //• Appl. Opt.- 1982. -v.21. -№21. -P.3855 -3863.

125. Goutzoulis A.P., Vijaya K. Squared signal correlation and possible acousto-optic implementation // Appl. Opt. 1984. - v.23. - №6. - P.798 - 802.

126. Griffen R.D., Lee J.H. Acousto-optical wideband correlator system design, implementation and evaluation // Appl. Opt. 1994. - v.33. - №29. - P.6774 - 6787.

127. Das P., DeCusatis C. Acousto-optic image correlators // Proc. SPIE. 1992. -v.1844. -P.33 -47.

128. Пат. 2244334 Российская Федерация. Устройство обработки сигналов в аку-стооптическом корреляторе с временным интегрированием // Малышев И.И., Нахмансон Г.С., Безгинов И.Г., Маньков П.Л. опубл. 10.01.05.

129. Кулаков С.В., Никитин Ю.И., Никифорова ЕЛО., Пресленев J1.H. Акустооп-тическая демодуляция сигналов с относительной фазовой манипуляцией // Радиотехника и электроника. 1989. -т.34. -№8. - С. 1756 - 1759.

130. Проклов В.В., Котов В.Е., Третьяков М.П., Салахутдинов В.К. Коллинеарный акустооптический процессор для обработки фазоманипулированных сигналов // Радиотехника и электроника. 1990. -т.35. -№7. - С.1540 - 1545.

131. Вернигоров Н.С., Пуговкин А.В. Акустооптический частотный демодулятор // Радиотехника и электроника. — 1989. т.34. - №3. - С.628 — 631.

132. Васильев М.П. Демодуляция частотно-модулированных сигналов с помощью акустооптики // Радиотехника и электроника. 1984. - т.29. - №8. - С. 1605 -1609.

133. Васильев Ю.Г. Акустооптическая демодуляция радиосигналов. В кн.: опти-® ческие методы обработки изображений и сигналов. - АН СССР, ФТИ, 1981, с. 83-91.

134. Воскресенский Д.И., Гринев А.Ю., Воронин Е.Н. Радиооптические антенные решетки. М.: Радио и связь, 1986. - 240с.

135. Нахмансон Г.С., Янышев В.М. Акустооптическая обработка широкополосных сигналов двумерных фазированных антенных решеток // Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1979. - т.22. - №2. - С.76 - 79.

136. Нахмансон Г.С. Точность измерения частоты и угла прихода сигналов, принимаемых антенной решеткой на фоне помех при акустооптической обработке //

137. Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1980. - т.23. - №1. - С.З - 10.

138. Наумов К.П., Рогов А.Н., Ушаков В.Н. Акустооптическая корреляционная обработка частотно-разнесенных сигналов фазированных антенных решеток. // Известия ВУЗов. Физика. - 2001. - №10. - С.88 - 92.

139. Катков Б.Г. Обработка сигналов многоэлементных антенных решеток с использованием акустооптоэлектронных корреляторов // Радиотехника и электроника. 1989. - т.34. - №7. - С. 1545 - 1548.

140. Cassasent D., Carlotto Н. Multidimensional adaptive radar array processing using an iterative optical matrix — vector processor // Optical Engineering. 1982. - v.21.• №5. -P.814 821.

141. Ghosh A.K, Casasent D., Neuman C.D. Performance of direct and iterative algorithms on an optical systolic processor // Appl. Opt. — 1985. — v.24. — №22. — P.3883 -3892.

142. Goutzoulis A.P. Systolic time-integrating acoustooptic binary processor // Appl. Opt. — 1984. — v.23. — №22. — P.4095 4099.

143. Coutzoulis A.P.,Chantry P.J. Acoustooptic techniques for comparing high-speed digital data // Appl. Opt. — 1986. — v.25. — №6. — P.933 939.

144. Mosca E.P., Griffin R.D., Pursel F.P., Lee J.N. Acoustooptical matrix-vector product processor: implementation issues // Appl. Opt. — 1988. v.28. - №19. - P.3843 — 3851.

145. Guilfoyle P.S. Systolic acousto-optic binary convolver // Optical Engineering.1984. v.23. - №1. - P.20 - 25.

146. Кулаков C.B., Кулаков B.C., Преслень JI.H., Тигин Д.В. Акустооптические цифровые процессоры для операций матричной алгебры // Зарубежная радиоэлектроника— 1988. —№12. —С. 30-40.

147. Васильев А.А., Касасент Д., Компанец И.Н., Парфенов А.В. Пространственные модуляторы света. М.: Радио и связь, 1987. - 320 с.

148. Касасент Д. Акустооптические процессоры для операции линейной алгебры. Архитектура, алгоритмы, применения // ТИИЭР. 1984. - т.72. - №7. - С.92 -113.

149. Родес У.Т., Гилфойл П.С. Архитектура акустооптических алгебраическихпроцессоров // ТИИЭР. 1984. - т.72. - №7. - С.80 - 91.

150. Магдич JI.H., Молчанов В.Я. Акустооптические устройства и их применение. М.: Сов. радио, 1978. - 112с.

151. Парыгин В.Н., Балакший В.И., Волошинов В.Б. Электрооптика, акустооптика и оптическая обработка информации на кафедре физики колебаний // Радиотехника и лефктроника.-2001,-т.46. -№7.-С. 1-18.

152. Ярив А., Юх П. Оптические волны в кристаллах. М.: Мир, 1987. - 616с.

153. Acousto-optic devices and optical information processing: Research and develop• ments // Opt. Eng. 1999. - v. 3 8. - №7. - P. 1100 - 1177.

154. Chang I.C. Acousto-optic devices and applications // IEEE Trans. 1976. - v. SU-23.-№1.-P. 2-22.

155. Design and fabrication of acousto-optic devices / Ed. by A.P. Goutzoulis and D.R. Pape. -N.Y.: Marcel Dekker, 1994.

156. Мигулин B.B., Медведев В.И., Мустель E.P., Парыгин В.Н. Основы теории колебаний. М.: Наука, 1988. - 392с.

157. Klein W.R., Cook B.D. A unified approach to ultrasonic light diffraction // IEEEm

158. Trans. 1967. - v. SU-14. - №3. - P. 123 - 134.

159. Miyazaki Y. //Japan J. Appl. Phys. 1974. - v. 13. - №8. -P.1238.

160. Татарский В.И. Распространение волн в турбулентной атмосфере. М.: Наука, 1967.

161. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией несущей псевдослучайной последовательностью/ В.И. Борисов и др. Под ред. В.И. Борисова. — М.: Радио и связь, 2003. — 640с.

162. Ахманов С.А., Дьяков Ю.Е., Чиркин A.C. Введение в статистическую радиофизику и оптику. М. Наука, 1981.- 640с.

163. Кондратенков Г.С. Обработка информации когерентными оптическими системами. М: Сов. радио, 1975. - 206с.

164. Юу. Ф.Т.С. Введение в теорию дифракции, обработку информации и голографию / Пер с англ. М. Сов. радио, 1979. - 304с.

165. Гуревич А. С., Нахмансон Г. С. Различение фазоманипулированных сигналов на фоне помех в акустооптическом конвольвере // Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1988. -т. 31. - №4.-с. 53 -58.

166. Нахмансон Г.С., Гуревич A.C. Различение дискретно кодированных сигналов в акустооптическом корреляторе с временным интегрированием в условиях помех // Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1990. - №5. - С. 24 - 28.

167. Нахмансон Г.С., Маньков П.Л. Поиск и оценка времени запаздывания широкополосных сигналов в акустооптическом корреляционном приемнике // Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 2002. - т.45. - №11. - С. 39-46.

168. Нахмансон Г.С., Маньков П.Л. Эффективность определения кода фазоманипулированных сигналов в акустооптическом демодуляторе в условиях внешних и внутренних помех//Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 2005.- т.48. - №4.-С. 14-22.

169. Нахмансон Г.С., Маньков П.Л. Расширение временного интервала оценивания задержек широкополосных сигналов в многоканальном акустооптическом корреляторе с временным интегрированием // Телекоммуникации. 2005. - №6. - С. 32-38.

170. Нахмансон Г.С., Маньков П.Л. Оценивание кода широкополосного фазома-нипулированного сигнала в акустооптическом демодуляторе в условиях помех // Вестник ВГУ. Сер. Физика. Математика. 2005. - №1. - С. 80 - 85.

171. Нахмансон Г.С., Маньков П.Л. Эффективность обнаружения широкополосных фазоманипулированных сигналов и определения вида их модуляции в акустооптическом спектроанализаторе // Вестник ВГУ. Сер. Физика. Математика. -2005.- №2.- С. 52-58.

172. Нахмансон Г.С., Маньков П.Л. Особенности брэгговской дифракции когерентного оптического излучения на ультразвуке с ограниченным частотным спектром // Конденсированные среды и межфазные границы. 2005. - т.7., №4. - С. 458-462.

173. Малышев И.И., Нахмансон Г.С., Безгинов И.Г., Маньков П.Л. Устройство обработки сигналов в акустооптическом корреляторе с временным интегрированием // Пат. 2244334 Российская Федерация, заявл. 24.06.03 №2003119017; опубл. 10.01.05.

174. Малышев И.И., Нахмансон Г.С., Безгинов И.Г., Маньков П.Л. Акустоопти-ческий приемник сложных сигналов // Пат. 2265281 Российская Федерация, заявл. 06.07.04№2004120634/09; опубл. 27.11.05.