DE68922721T2 - Optischer vielkanal-prozessor mit gleichem weg. - Google Patents
Optischer vielkanal-prozessor mit gleichem weg.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Prozessor, der auf Umgebungseinflüsse reagiert.
- RF-Signale, die sich in einem Medium ausbreiten, unterliegen im allgemeinen nichtlinearen Phasenveränderungen, insbesondere einer nichtlinearen Phasenverschiebung abhängig von der Frequenz. Ohne eine besondere Verarbeitung wird ein sich derart ausbreitendes Signal als ein verschlechtertes Signal detektiert werden.
- Bekannte Vorrichtungen zur Phasen- und Amplitudenentzerrung wurden jahrelang zur Zufriedenheit verwendet. Sie sind jedoch in der Anzahl der Frequenzen eng beschränkt, die durch die Digitalelektronik-Schaltkreise verarbeitet werden können, und durch die Geschwindigkeit, mit der die Entzerrung stattfindet.
- Die WO-A-87-06735 der Anmelderin offenbart eine kohärente optische Verarbeitung zum Durchführen einer Phasenentzerrungs-Korrektur von RF-Signalen in parallelem Betrieb durch Vorsehen von Entzerrungswegen für eine Vielzähl einzelner Frequenzen. Durch diese vorausgehende Erfindung können tausende von einzelnen Frequenzen verarbeitet werden.
- Die oben genannte Erfindung verwendet eine phasengesteuerte Anordnung in der Fourier-Ebene, um die Phasenverzerrung des sich ausbreitenden Signales zu entfernen. Die Anordnung besteht aus einzelnen Elementen, deren Doppelbrechung elektrisch verändert wird, um die Phase der jeweiligen der Komponente entsprechenden Frequenz zu ändern. Das korrigierte optische Signal unterliegt dann einer photoelektrischen Transformation in einem Photomischer, und als Ergebnis erhält man ein phasenentzerrtes Korrektursignal, das einem Eingangssignal vor seiner durch die Ausbreitung erzeugten Phasenverzerrung entspricht.
- Obwohl die Vorrichtung der früheren Anmeldung zur Zufriedenheit arbeitet, erzeugen Umwelteinflüsse mitunter Probleme in Folge der Tatsache, daß ein optisch umgewandeltes RF-Signal und ein optisches Lokaloszillator-Signal entlang paralleler Wege in die Vorrichtung eingeführt werden. Diese Wege unterliegen in Folge von Erschütterung, Temperatur, Staub usw. unterschiedlichen Umwelteinflüssen.
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Prozessor mit:
- einer Einrichtung zum Teilen eines Lichtstrahles einer einzelnen Laserlichtquelle in einen Lokaloszillator-Strahl und einen dazu parallelen Signalstrahl,
- einer Einrichtung zum Modulieren des parallelen Signalstrahles mit einem RF- Signal,
- einer optischen Fourier-Einrichtung zum räumlichen Verteilen der Frequenzen des modulierten Signalstrahles und zum räumlichen Verteilen der Frequenzen des Lokaloszillator-Strahles,
- einer Phasensteuerungs-Einrichtung zum optischen Entzerren der Phasen der räumlich verteilten Komponenten des Signalstrahles,
- einer optischen inverse-Fourier-Einrichtung zur inversen Transformation des phasenentzerrten Signalstrahles und zur inversen Transformation des Lokaloszillator- Strahles,
- einer strahlabwärts der optischen Inverse-Fourier-Einrichtung angeordneten Einrichtung zum Vereinigen des inverstransformierten phasenentzerrten Signalstrahles und des inverstransformierten Lokaloszillator-Strahles in einen vereinigten optischen Strahl,
- einer Umsetzeinrichtung zum Erzeugen eines entsprechenden elektrischen Ausgangssignales in Abhängigkeit vom vereinigten optischen Strahl,
- dadurch gekennzeichnet, daß der Signalstrahl und der Lokaloszillator-Strahl in einem gemeinsamen optischen Kanal so verarbeitet werden, daß der Signalstrahl und der Lokaloszillatorstrahl sich gemeinsame optische Bauelemente teilen, einschließlich der optischen Fourier-Einrichtung und der optischen Inverse-Fourier-Einrichtung wodurch Umgebungseinflüsse unterdrückt werden, die sonst die Phasenentzerrung des Signales nachteilig beeinflussen würden.
- In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird das Konzept des gemeinsamen Weges auf eine Vielzähl paralleler optischer Kanäle angewendet. Eine derartige Vielkanal-Anordnung erlaubt die Verwendung von Lasern mit unterschiedlicher Wellenlänge in jedem Kanal, falls dies erforderlich sein sollte. Demgemäß kann dieses Ausführungsbeispiel vorteilhafterweise bei Frequenz-Multiplex- Anwendungen verwendet werden.
- Die oben genannten Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
- Figur 1 das Schema einer bekannten elektrooptischen Vorrichtung, bei der ein optisch umgesetztes RF-Signal und ein optisches Lokaloszillator-Signal entlang zweier unterschiedlicher Wege zugeführt werden, die unterschiedlichen Umwelteinflüssen ausgesetzt sind,
- Figur 2 einen schematischen Teilausschnitt einer Phasensteuerungs-Anordnung, wie sie in der Figur 1 gezeigten Vorrichtung verwendet wird,
- Figur 3 ein Schema der vorliegenden Erfindung für einen einzelnen Kanal, wobei das optisch umgesetzte RF- und das optische Lokaloszillator-Signal durch gemeinsame optische Bauelemente geleitet werden,
- Figur 4 ein Schema einer Phasen- oder Amplituden-Steuerungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung,
- Figur 5 ein perspektivisches Schema einer Vielkanalanordnung, wie sie in einem Frequenz-Multiplex-Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
- Vor einer genauen Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist es lehrreich, den aus dem Stand der Technik bekannten optischen Prozessor der oben genannten Veröffentlichung WO-A-87-06735, wie in Figur 1 gezeigt, zu betrachten, der wie oben erwähnt empfindlich auf Umwelteinflüsse ist.
- Ein Laserstrahl 10 dient als optisches Trägersignal für ein Modulations-RF-Signal 14, das als Folge der Ausbreitung verzerrt ist. Der Strahl 10 und das RF-Signal 14 werden einem herkömmlichen akusto-optischen Modulator 12 zugeführt wie er z.B. durch die ISOMET Corporation hergestellt wird, und ein moduliertes akkustisches Feld (Gegenstand) 16 wird durch den Modulator 12 erzeugt.
- Zwischen der Fourier-Linse 18 und der inversen Fourier-Linse 20 wird eine Fourier- Ebene 22 erzeugt. Durch das Einführen einer Phasensteuerungsanordnung 23 bei der Fourier-Ebene 22 wird eine Möglichkeit der Phasenentzerrung verwirklicht. Genauer gesagt gibt es eine räumliche Frequenzverteilung des Gegenstandes 16 auf der Fourier- Ebene 22 und durch die Anordnung einer Mehrfach-Optikelement- Phasensteuerungsanordnung 23 parallel zur räumlichen Verteilung unterliegt jede Frequenzkomponente des Gegenstandes 16, gemäß der räumlichen Verteilung, einer Phasenverschiebung, so daß ein phasenentzerrtes optisches Signal erzeugt wird. Somit erzeugen, wie im folgenden erklärt wird, die Elemente der Anordnung die erwünschte Phasensteuerung für jede Frequenzkomponente des Gegenstandes 16.
- Zum besseren Verständnis der Phasensteuerungsanordnung 23 wird auf Figur 2 verwiesen, in der eine Mehrfachelement-Elektrooptikvorrichtung vorgestellt ist. Die einzelnen Elemente sind schematisch durch entsprechende räumlich verteilte Frequenzkomponenten F&sub1;&submin;Fn dargestellt. Zur Vereinfachung ist lediglich eine geringe Anzahl von Frequenzkomponenten gezeigt. Es ist jedoch hervorzuheben, daß die Vorrichtung für eine große Anzahl von Frequenzkomponenten, typischerweise eintausend oder mehr, ausgelegt ist. Geeignete elektrooptische Vorrichtungen umfassen PLZT, Flüssigkristalle, Kerrzellen, Pockelzellen, Faradayzellen oder dergleichen. Der Zweck jedes Elementes in der Anordnung ist, die optische Weglänge der räumlich verteilten Frequenzkomponenten in der Fourierebene 22 zu ändern, so daß die Doppelbrechung jedes Elementes in erforderlicher Weise variiert wird, um die optische Weglänge jedes Elementes dergestalt zu verändern, daß die Phase jeder Frequenzkomponente entzerrt wird, wenn sie die Fourierebene 22 durchquert. Als Ergebnis wird die Phase eines auf der rechten Seite der inversen Fourierlinse 20 angeordneten Bildes in Bezug auf den verzerrten Gegenstand 16 phasenentzerrt.
- Das entzerrte Bild wird durch einen Kombinator 26 weiterverarbeitet, der aus einem herkömmlich halbdurchlässigen Spiegel bestehen kann. Ein Lokaloszillator-Laserstrahl 28 bildet einen zweiten optischen Eingang des Kombinators 26, um eine optische Überlagerung oder Abwärtsmischung zu erreichen, wodurch das phasenentzerrte Bild erzeugt wird, das auf einen intensitätsempfindlichen Quadratgesetz-Photodetektor 30 fällt um das korrigierte phasenentzerrte Bild 24 in ein korrigiertes RF-Signal am Photodetektorausgang 32 umzuwandeln. Als Ergebnis ist das RF-Signal beim Ausgang 32 ein phasenkorrigiertes nicht verzerrtes Signal, das dem ursprünglichen elektrischen Signal gleicht, das durch die Ausbreitung vor dem Eintreten in die in Figur 1 gezeigte Entzerrungsschaltung verzerrt wurde.
- Es wird darauf hingewiesen, daß die bei jedem der Elemente der Anordnung 23 stattfindende Phasenverschiebung kontinuierlich, wie in Kerr-, Pockel-Zellen und Flüssigkristall-Vorrichtungen, oder diskret variiert werden kann, wie in einer Faraday- Zelle. Die Größe der in jeder Zelle stattfindenden Phasenverschiebung wird durch eine Vorrichtung gesteuert, die in ihrer Grundform einem Spannungsteiler 21 gleicht, an den eine Referenzspannung angelegt wird. Einzelne Ausgänge des Spannungsteilers steuern, wie allgemein durch das Bezugszeichen 19 (Figur 2) bezeichnet wird, jedes Element der Anordnung in einem Maß, das der durch jedes Element der Anordnung 23 zu erreichenden gewünschten Phasenverschiebung entspricht.
- Der Lokaloszillator-Laserstrahl 28, der den zweiten Eingang des Kombinators 26 bildet, wird von dem Laserstrahl 10 abgeleitet. Der Lokaloszillatorstrahl kann in einer Art und Weise phasengesteuert werden, die ähnlich zu der in Verbindung mit dem Signalweg durch die Phasensteuerungsanordnung 23 offenbarten Art und Weise ist. Das wird durch den Einbau einer zweiten Phasensteuerungsanordnung 33 erreicht, die ähnlich aufgebaut ist, wie die Mehrfachoptikelement-Phasensteuerungs-Anordnung 23 ist. Die zweite Phasensteuerungsanordnung 33 verändert, wie die erste Anordnung 23, die Phase des Laserstrahles 10, wenn er auf jedes Element der Anordnung einfällt. Die Linse 36 fokussiert den phasenveränderten Strahl der vom Spiegel 35 reflektiert wird und den Lokalosziliatorstrahl 28 bildet. Tatsächlich besteht dieser Strahl aus phasenveränderten Abschnitten, die den Phasenveränderungen des Gegenstandes 16 als Folge der Phasensteuerungsanordnung 23 entsprechen.
- Der Einbau eines phasenveränderten Lokaloszillatorstrahles ist nicht zwingend erforderlich. Beide Anordnungen 23 und 33 können jedoch vorteilhafterweise parallel und/oder in Reihe betrieben werden, um eine Phasenkorrektur eines verzerrt sich ausbreitenden RF-Signales über einen weiten Bereich von Anwendungen zu erlauben.
- Gemäß der aus dem Stand der Technik bekannten Erfindung kann eine Phasenkorrektur auf 3 Arten erreicht werden:
- 1. Verwendung einer Phasensteuerungsanordnung 23 und eines Lokaloszillatorstrahles 28, der nicht durch die Anordnung 23 phasengesteuert wird,
- 2. Phasensteuerung des Lokaloszillatorstrahles 28 durch Verwendung der Anordnung 33 und keine Verwendung einer Phasensteuerungsanordnung 23 in der Fourier- Ebene 23,
- 3. Verwendung der Phasensteuerungsanordnungen 23 und 33.
- Die Höhe der elementweisen Lokaloszillator-Phasensteuerung wird durch den Spannungsteilerausgang 19' in der gleichen Art und Weise bestimmt, wie oben in Verbindung mit dem Spannungsteilerausgang 19 beschrieben, der die Phasensteuerungs- Anordnung 23 steuert.
- Obwohl die Vorrichtung als Vorrichtung mit einem einzigen Durchlauf dargestellt ist, können, wenn eine zusätzliche Phasenkorrektur notwendig ist, mehrere Durchläufe durch die Phasensteuerungsanordnungen 23 und 33 unter Verwendung einer rekursiven Technik vorgesehen sein, bei der typischerweise Spiegel (nicht gezeigt) verwendet werden können, um mehrfache Durchläufe zu ermöglichen.
- Die Änderung der optischen Weglänge durch jedes Element der Anordnung, die der Phasenverschiebung durch dieses Element entspricht, kann durch folgende Gleichung ausgedrückt werden:
- Δφ=2π(ΔtncC)/λ,
- wobei Δt die differentielle Verzögerung darstellt,
- nc gleich dem Brechungsindex der Elementenzelle ist,
- C gleich der Lichtgeschwindigkeit ist, und
- λ die Wellenlänge des Laserstrahles 10 darstellt.
- Obwohl die Vorrichtung in Bezug auf Radiofrequenzen beschrieben wurde, ist sie gleichermaßen zur Phasenentzerrung von Frequenzkomponenten anderer Mehrfachfrequenz-Signale zu verwenden, unabhängig von dem Medium, durch das sie sich ausbreiten und eine Verzerrung erfahren.
- In Situationen, wo ebenfalls eine Amplitudenentzerrung von Signalfrequenzkomponenten notwendig ist, kann dieses durch Modifizierung der Frequenzkomponenten des Signales in der Fourier-Ebene erreicht werden; eine zusätzliche Amplitudenentzerrung ist durch eine Modifizierung des Lokaloszillatorstrahles möglich. Die Modifizierung der Amplitude einzelner Frequenzkomponenten erfolgt durch die Verwendung von Anordnungen mit lichtfilternden Elementen, wie in der WO-A-87-06734 offenbart.
- Die vorliegende Erfindung vermeidet den getrennten Weg für den Lokaloszillatorstrahl 28, wie er in der bekannten Vorrichtung verwendet wird. Es wurde herausgefunden, daß durch das Zuführen des Lokaloszillatorstrahles entlang einem getrennten optischen Weg unterschiedliche Umwelteinflüsse entlang jedem der optischen Wege wirken, was ein verschlechtertes RF-Signal am Ausgang 32 zur Folge hat. Somit kann die Methode des gemeinsamen Weges zur Verbesserung jedes beliebigen optischen Überlagerungsprozessors verwendet werden, bei dem die Stabilität der Phase und der Amplituden richtig sind.
- Der Lokaloszillatorstrahl und der Signalstrahl werden entlang einem gemeinsamen optischen Weg über gemeinsame Bauteile geführt, wie aus Figur 3 ersichtlich. Identische Bauteile der Figuren 1 und 3 sind in ähnlicher Weise numeriert. Das Ausführungsbeispiel von Figur 3 zeigt einen einzigen Kanal zur Signalübermittlung.
- Der Laserstrahl 10 wird auf einen Strahlteiler 9 gerichtet, um einen oberen, als Lokaloszillator (L.O.)-Strahl dienenden Strahl und ein unteres Trägersignal für den Eingang des akusto-optischen Modulators 12 zu erzeugen. Das RF-Signal 14 wird wie in Figur 1 in den Modulator eingeführt, und am Ausgang des Modulators 12 wird ein optisch moduliertes Signal erzeugt. Die Fourier-Linse 18' erfüllt die gleiche Funktion, wie die Linse 18 in Figur 1, verarbeitet jedoch den Lokalosziliatorstrahl und den optischen Signalstrahl. Die Fourier-Linse 18' kann z.B. vom Casegrainian-Typ sein. Räumlich verteilte Frequenzkomponenten eines Gegenstandes unterliegen einer Phasen- oder Amplitudenmodifizierung bei der Anordnung 34. Die Anordnung umfaßt jedoch zwei getrennte Fenster 36 und 38, wie in Figur 4 gezeigt; wobei der Signalstrahl und der Lokaloszillatorstrahl jeweils das entsprechende Fenster durchqueren. Obwohl eine Phasenkorrektur auf die drei oben genannten Arten durchgeführt werden kann, zeigt Figur 4 den Aufbau einer Phasen- und Amplitudensteuerungsanordnung gemäß dem ersten Verfahren, nämlich einer Phasen- oder Ampiitudensteuerung des Signalstrahles, aber nicht des Lokaloszillatorstrahles. Das wird erreicht durch den Einbau einer elektrooptischen Vorrichtung in das Fenster 36, und zwar des weiter oben in Verbindung mit der Phasen- oder Amplitudensteuerungsanordnung 23 von Figur 1 erwähnten Typs, während der Lokaloszillatorstrahl ein leeres Fenster 38 durchquert. Der Lokaloszillatorstrahl und der Signalstrahl durchqueren einzeln die inverse Fourier- Linse 20' und werden im Kombinator 26 vereinigt. Der wichtigere Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist jedoch die Verwendung eines gemeinsamen optischen Weges, wobei die Weglängen des Lokaloszillatorstrahles und des Signalstrahles gleich sind; und wobei die Verwendung gemeinsamer optischer Bauteile sicherstellt, daß sich die oben erwähnten Umwelteinflüsse sich auf jeden Strahl gleich auswirken. Somit werden jegliche nachteilige Umwelteinflüsse vermieden. Der vereinigte Strahl wird am Ausgang 32 eines Photodetektors 30 in ein elektrisches Signal umgewandelt.
- Die Figur 5 zeigt eine Vielkanal-Vorrichtung, die die Verwendung von Lasern verschiedener Wellenlängen für jeden Signalkanal erlaubt, falls dies erforderlich sein sollte, wie z.B. bei Frequenz-Multiplex-Anwendungen. In Figur 5 sind nur drei getrennte Kanäle gezeigt, es kann jedoch eine wesentlich größere Anzahl in der gezeigten Vorrichtung Verwendung finden. Identische Bauteile der Figuren 3 und 5 sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.
- Betrachtet man einen ersten Kanal der Vielkanal-Vorrichtung, wird ein Laserstrahl 10 auf einen Strahlteiler 9 gerichtet, der zusammen mit mehreren ähnlichen Teilern koaxial um einen festen Ring 40 angeordnet ist. Der Laserstrahl unterliegt dann bei 12 einer Modulation, während der geteilte Laserstrahl, der als Lokaloszillatorstrahl dient, durch einen mittleren leeren Abschnitt eines Ringes 42 hindurchtritt, an dem mehrere akustooptische Modulatoren 12 koaxial angeordnet sind. Der erste Kanalweg wird dann mit einer Fourier-Linse 18' fortgeführt, die mit anderen Fourier-Linsen koaxial an einer Platte 44 angeordnet ist.
- Danach wird der Kanal durch eine Phasen- und Amplitudensteuerungsanordnung 34 fortgesetzt, die koaxial mit anderen ähnlichen Anordnungen an einem festen Ring 46 angeordnet ist. Eine inverse Fourier-Linse 20' ist koaxial mit anderen Linsen an der Platte 48 angeordnet. Die optische Verarbeitung wird durch den Kombinator 26 fortgesetzt, der gemeinsam mit ähnlichen Kombinatoren koaxial an einem festen Ring 50 angebracht ist. Der vereinigte Strahl wird danach auf einen Photodetektor 30 gerichtet, der für den ersten Kanal ein elektrisches Ausgangssignal an der Ausgangsleitung 32 erzeugt. Die anderen dargestellten axial verteilten optischen Bauteile sind jeweils koaxial ausgerichtet, so daß mehrere Kanäle in der gleichen Richtung wie der erste Kanal erzeugt werden. Die resultierende Vielkanal-Anordnung erlaubt die Verwendung von Lasern unterschiedlicher Wellenlängen für jeden Signalkanal, falls erforderlich, wie z.B. in der Frequenz-Multiplex-Anwendung. Die verschiedenen optischen Strahlen, insbesondere die Signal- und Lokaloszillatorstrahlen von den verschiedenen Kanälen können das gleiche enge Volumen ausfüllen, ohne sich zu beeinflussen. Dieses Teilen einer gemeinsamen optischen Leitung erfordert eine höhere Montagedichte. Als Ergebnis liefert die vorliegende Erfindung einen optischen Prozessor mit besseren Verarbeitungsergebnissen, wobei weniger Raum als sonst benötigt wird.
- Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die hier gezeigten und beschriebenen Details im Aufbau beschränkt, sondern umfaßt auch dem Fachmann naheliegende Modifikationen.
Claims (6)
1. Optischer Prozessor mit
einer Einrichtung (9) zum Teilen eines Lichtstrahles einer einzelnen Laserlichtquelle in
einen Lokaloszillator-Strahl und einen dazu parllelen Signalstrahl,
einer Einrichtung (12) zum Modulieren des parallelen Signalstrahles mit einem RF-
Signal,
einer optischen Fourier-Einrichtung (18') zum räumlichen Verteilen der Frequenzen des
modulierten Signalstrahles, und zum räumlichen Verteilen der Frequenzen des
Lokaloszillator-Strahles,
einer Phasensteuerungs-Einrichtung (33) zum optischen Entzerren der Phasen der
räumlich verteilten Komponenten des Signalstrahles,
einer optischen Invers-Fourier-Einrichtung (20') zur inversen Transformation des
phasenentzerrten Signalstrahles und zur inversen Transformation des Lokaloszillator-
Strahles,
einer strahlabwärts der optischen Invers-Fourier-Einrichtung angeordneten Einrichtung
(26) zum Vereinigen des inverstransformierten phasenentzerrten Signalstrahles und des
inverstransformierten Lokaloszillator-Strahles in einen vereinigten optischen Strahl,
einer Umsetzeinrichtung (30) zum Erzeugen eines entsprechenden elektrischen
Ausgangssignales (32) in Abhängigkeit vom vereinigten optischen Strahl,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Signalstrahl und der Lokaloszillator-Strahl in einem gemeinsamen optischen
Kanal so verarbeitet werden, daß der Signalstrahl und der Lokaloszillator-Strahl sich
gemeinsame optische Bauelemente teilen, einschließlich der optischen Fourier-
Einrichtung und der optischen Invers-Fourier-Einrichtung, wodurch
Umgebungseinflüsse unterdrückt werden, die sonst die Phasenentzerrung des Signales
nachteilig beeinflussen würden.
2. Optischer Prozessor gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der gemeinsame optische Kanal, der Signalstrahl und der Lokaloszillator-Strahl in
einer engen parallelen Beziehung stehen.
3. Optischer Prozessor gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die gemeinsamen optischen Bauteile in dem gemeinsamen optischen Kanal
weiterhin die Phasensteuerungs-Einrichtung umfassen.
4. Optischer Prozessor gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein optischer Mehrkanal-Prozessor mit der Möglichkeit zur Übertragung von
Lichtstrahlen mit jeweils unterschiedfichen Frequenzen gebildet ist, wobei jeder Kanal
umfaßt:
eine auf einer gemeinsamen Halterung (40) angeordnete Einrichtung (9) zum Teilen
eines Laserstrahles (10) in zwei Lichtstrahlen, nämlich einen Lokaloszillator-Strahl und
einen Signalstrahl, der durch ein verzerrtes Eingangssignal optisch moduliert ist,
eine auf einer gemeinsamen Halterung angeordnete optische Fourier-Einrichtung (44)
zur räumlichen Verteilung der Frequenzen des optisch modulierten Lokalstrahles und
des Signaloszillator-Strahles,
eine auf einer gemeinsamen Haltung (46) angeordnete Phasensteuerungs-Einrichtung
zum optischen Entzerren der Phasen der räumlich frequenzverteilten Komponenten des
Signalstrahles und zum optischen Entzerren der Phase des Lokaloszillator-Strahles, und
eine auf einer gemeinsamen Halterung (48) angeordnete optische Invers-Fourier-
Einrichtung (20') zur inversen Transformation des phasenentzerrten Signalstrahles und
des phasenentzerrten Lokaloszillator-Strahles, wobei der Mehrkanal-Prozessor eine
Mehrfrequenz-Betriebsweise mit verschiedenen Lasern in kompakter Bauweise erlaubt.
5. Verfahren zum optischen Verarbeiten eines RF-Signales mit den Schritten:
Teilen eines Lichtstrahles einer einzelnen Laserlichtquelle in einen Lokaloszillator-
Strahl und einen dazu parallelen Signalstrahl,
Modulieren des parallelen Signalstrahles mit einem RF-Signal,
optische Fouriertransformation des modulierten Signalstrahles und des Lokaloszillator-
Strahles zum räumlichen Verteilen der Frequenzen des modulierten Signalstrahles und
zum räumlichen Verteilen der Frequenzen des Lokalosziliator-Strahles,
optisches Entzerren der Phasen der räumlich verteilten Komponenten des Signalstrahles,
optische inverse Fouriertransformation des phasenmodulierten Signalstrahles und des
Lokaloszillator-Strahles,
Vereinigen des inverstransformierten phasenentzerrten Signalstrahles und des
inverstransformierten Lokaloszillator-Strahles in einen vereinigten optischen Strahl,
Umsetzung des vereinigten optischen Strahles in ein entsprechendes elektrisches
Ausgangssignal,
gekennzeichnet durch das Verarbeiten des Signalstrahles und des
Lokaloszillator-Strahles in einem gemeinsamen optischen Kanal, in dem der Signalstrahl
und der Lokaloszillator-Strahl optisch fouriertransformiert und optisch
inversfouriertransformiert werden, wodurch Umgebungseinflüsse unterdrückt werden,
die sonst die Phasenentzerrung des Signales nachteilig beeinflussen würden.
6. Verfahren zur optischen Verarbeitung eines RF-Signales gemaß Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verarbeiten in dem gemeinsamen optischen Kanal, der Signalstrahl und der
Lokaloszillator-Strahl in enger paralleler Beziehung stehen.
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|---|---|---|---|
| US07/246,557 US4976520A (en) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | Common path multichannel optical processor |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5105380A (en) * | 1989-12-06 | 1992-04-14 | Hughes Aircraft Company | Electro-optic channelized modulator and receiver |
| GB9005647D0 (en) * | 1990-03-13 | 1990-05-09 | Secr Defence | Optical multiplexer |
| US5129041A (en) * | 1990-06-08 | 1992-07-07 | Grumman Aerospace Corporation | Optical neural network processing element with multiple holographic element interconnects |
| US5365460A (en) * | 1990-08-27 | 1994-11-15 | Rockwell International Corp. | Neural network signal processor |
| US5294930A (en) * | 1992-05-01 | 1994-03-15 | Li Ming Chiang | Optical RF stereo |
| US5155606A (en) * | 1991-12-06 | 1992-10-13 | Lockheed Missiles & Space Company, Inc. | Glint suppression technique |
| US5187487A (en) * | 1992-03-05 | 1993-02-16 | General Electric Company | Compact wide tunable bandwidth phased array antenna controller |
| US5450223A (en) * | 1993-09-07 | 1995-09-12 | Martin Marietta Corp. | Optical demultiplexer for optical/RF signals |
| US6229649B1 (en) * | 1994-10-04 | 2001-05-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Pseudo deconvolution method of recovering a distorted optical image |
| FR2772938B1 (fr) * | 1997-12-23 | 2000-03-17 | Thomson Csf | Generateur de signal electrique |
| US5923460A (en) * | 1998-05-19 | 1999-07-13 | Harris Corporation | Mechanism for extending instantaneous RF frequency coverage for an acousto-optic coherent channel receiver (AOCCR) via bandwidth dilation |
| EP1004954B9 (de) * | 1998-11-25 | 2004-11-03 | Cisco Systems International B.V. | Optisches Gerät zur Verarbeitung von digitalen optischen Signalen |
| US6707603B2 (en) * | 2001-06-28 | 2004-03-16 | Raytheon Company | Apparatus and method to distort an optical beam to avoid ionization at an intermediate focus |
| US8111450B1 (en) * | 2008-08-27 | 2012-02-07 | Optoplex Corporation | Rhomb beam splitter in optical communication |
| CN102313597B (zh) * | 2011-08-12 | 2013-04-17 | 谭成忠 | 一种无可动机械部件的傅立叶变换光谱仪 |
| JP2013246325A (ja) | 2012-05-25 | 2013-12-09 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光変調器 |
| US10754223B2 (en) | 2016-11-03 | 2020-08-25 | Harris Corporation | Multi-channel laser system including an acoustic-optic modulator (AOM) with atom trap and related methods |
| US10495943B2 (en) * | 2016-11-03 | 2019-12-03 | Harris Corporation | Multi-channel phase-capable acousto-optic modulator (AOM) including beam stabilizer and related methods |
| US10509245B2 (en) | 2016-11-03 | 2019-12-17 | Harris Corporation | Multi-channel laser system including an acousto-optic modulator (AOM) with beam stabilizer and related methods |
| US9915851B1 (en) * | 2016-11-03 | 2018-03-13 | Harris Corporation | Multi-channel phase-capable acousto-optic modulator (AOM) and related methods |
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| US3586416A (en) * | 1968-07-18 | 1971-06-22 | Philips Corp | Light modulator by gated interferometry |
| DE1915680B2 (de) * | 1969-03-27 | 1973-03-08 | Ernst Leitz Gmbh, 6330 Wetzlar | Fotometer fuer beobachtungsinstrumente, insbesondere mikroskope |
| DE2430011C3 (de) * | 1974-06-22 | 1978-05-03 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Zweistrahl-Photometer mit Interferenzfilter |
| JPS5276088A (en) * | 1975-12-22 | 1977-06-25 | Toshiba Corp | System for inspecting defects of pattern having directivity |
| DE2637844C2 (de) * | 1976-08-23 | 1986-06-26 | Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar | Verfahren und Anordnung zur getrennten Auswertung von Bildinhalten nach zwei Koordinatenrichtungen der Bewegung |
| JPS6011325B2 (ja) * | 1977-01-21 | 1985-03-25 | キヤノン株式会社 | 走査装置 |
| US4225938A (en) * | 1978-12-05 | 1980-09-30 | The United States Of America As Represented By The Director Of The National Security Agency | Time-integrating acousto-optical processors |
| US4236821A (en) * | 1979-08-10 | 1980-12-02 | Mchenry Systems, Inc. | Method and apparatus for testing optical retrodirective prisms |
| FR2465241A1 (fr) * | 1979-09-10 | 1981-03-20 | Thomson Csf | Dispositif illuminateur destine a fournir un faisceau d'eclairement a distribution d'intensite ajustable et systeme de transfert de motifs comprenant un tel dispositif |
| US4471445A (en) * | 1981-03-30 | 1984-09-11 | Grumman Aerospace Corporation | Fourier transform signal processor |
| US4522466A (en) * | 1983-05-26 | 1985-06-11 | Grumman Aerospace Corporation | Recursive optical filter system |
| US4647154A (en) * | 1983-07-29 | 1987-03-03 | Quantum Diagnostics Ltd. | Optical image processor |
| US4579421A (en) * | 1983-10-05 | 1986-04-01 | The United States Of America As Represented By The Director Of The National Security Agency | Optical adaptive filter |
| US4699466A (en) * | 1985-03-27 | 1987-10-13 | Grumman Aerospace Corporation | Optical RF filtering system |
| US4755745A (en) * | 1986-03-04 | 1988-07-05 | The United States Of America As Represented By The Director, National Security Agency | Incoherent light optical processor |
| US4771397A (en) * | 1986-04-30 | 1988-09-13 | Grumman Aerospace Corporation | Method and apparatus for optical RF amplitude equalization |
| US4771398A (en) * | 1986-04-30 | 1988-09-13 | Grumman Aerospace Corporation | Method and apparatus for optical RF phase equalization |
| JPH05276088A (ja) * | 1992-03-26 | 1993-10-22 | Clarion Co Ltd | 無線データ収集システム |
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