JPS6227696B2 - - Google Patents
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- JPS6227696B2 JPS6227696B2 JP56178589A JP17858981A JPS6227696B2 JP S6227696 B2 JPS6227696 B2 JP S6227696B2 JP 56178589 A JP56178589 A JP 56178589A JP 17858981 A JP17858981 A JP 17858981A JP S6227696 B2 JPS6227696 B2 JP S6227696B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- time
- spatial phase
- phase grating
- signal
- Prior art date
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- Expired
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/11—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、振幅強度が小さくかつ時間幅の大な
な入力超音波信号を時間圧縮して尖鋭な信号を得
ることにより、時間または位置の高分解能を確保
するための超音波時間軸圧縮の方法に関するもの
である。
な入力超音波信号を時間圧縮して尖鋭な信号を得
ることにより、時間または位置の高分解能を確保
するための超音波時間軸圧縮の方法に関するもの
である。
従来、レーダ等に於てパルス圧縮なる技術があ
るが、その原理はまず元になるパルス信号を周波
数特性のある遅延回路によりそのパルス幅を伸長
して送信し、そのパルス信号を受信した側に於て
送信時とは逆の過程でその受信パルス信号を元の
パルス幅にまで圧縮するというものであつた。こ
の場合、その機構の複雑さのために装置の小形化
に限界があり、またその特性上高い周波数のパル
ス信号への応用に限定される等の欠点を有する。
さらに圧縮後のパルス幅が元のパルス幅によつて
規定されるため、時間（位置）精度にも限界が生
じるという欠点があつた。
るが、その原理はまず元になるパルス信号を周波
数特性のある遅延回路によりそのパルス幅を伸長
して送信し、そのパルス信号を受信した側に於て
送信時とは逆の過程でその受信パルス信号を元の
パルス幅にまで圧縮するというものであつた。こ
の場合、その機構の複雑さのために装置の小形化
に限界があり、またその特性上高い周波数のパル
ス信号への応用に限定される等の欠点を有する。
さらに圧縮後のパルス幅が元のパルス幅によつて
規定されるため、時間（位置）精度にも限界が生
じるという欠点があつた。
本発明は、これらの欠点を取り除くために考え
られたものであり、その目的は、数十ＫHzから数
ＭHzの比較的低周波数領域で使用するための超音
波時間軸圧縮の方法を提供することにある。
られたものであり、その目的は、数十ＫHzから数
ＭHzの比較的低周波数領域で使用するための超音
波時間軸圧縮の方法を提供することにある。
この目的を達成するためになされたこの発明の
要旨とするところは、次のようなものである。
要旨とするところは、次のようなものである。
(イ) 音響光学的光相関演算の原理を用いて超音波
の時間軸圧縮を実現する。
の時間軸圧縮を実現する。
(ロ) 音響光学的光相関を得るために超音波空間位
相格子形成信号なる入力超音波信号を使用す
る。
相格子形成信号なる入力超音波信号を使用す
る。
まず、本発明の根幹の一つを成す超音波空間位
相格子形成信号の構成を第１図を用いて具体的に
説明する。超音波伝搬速度v1，v2，…，ｖo（ｎ
２）の比ｖk／ｖk―1（ｋ＝２，３，…，ｎ）
が一定値Ｒ（０＜Ｒ＜１）となる少くとも２種類
の超音波伝搬媒質を用意する。第１図は、上記比
Ｒが定まつた場合の超音波空間位相格子形成信号
１の一構成例であり、横軸に時間、縦軸に振幅を
表示した時の前記超音波空間位相格子形成信号１
の経時波形を示したものである。時間ｔの進行と
共に波形は同図右から左へ移動する。この超音波
空間位相格子形成信号１は、連続したｒ個（ｒ
２）のセグメント（分節）から成り、それらゼグ
メントの各々は互いに異なる時間周波数の信号で
構成されている。まず第１セグメント２の時間周
波数１＝と、この時間周波数を発射し続け
る継続時間t1＝Ｔとを任意の値に設定する。次
に、第２セグメント３の時間周波数２を／
Ｒ、継続時間t2をＴ・Ｒ、第３セグメント４の時
間周波数３を／R2、継続時間t3をＴ・R2，…
と順次切換えｒ個のセグメントを連続して発射す
る。これにより、各々のセグメントの継続時間が
Ｒの比率で減少し、時間周波数が１／Ｒの率で増
加する超音波空間位相格子形成信号１が作られ
る。つまり、第１セグメント２の時間周波数と
継続時間Ｔを基準として、第ｉセグメント（ｉ＝
１，２，…，ｒ）の時間周波数iをi＝・Ｒ1
―ｉ、継続時間ｔiをｔi＝Ｔ・Ｒi―1となるように
各セグメントを構成し連続して発射すれば、超音
波空間位相格子形成信号１が得られる。
相格子形成信号の構成を第１図を用いて具体的に
説明する。超音波伝搬速度v1，v2，…，ｖo（ｎ
２）の比ｖk／ｖk―1（ｋ＝２，３，…，ｎ）
が一定値Ｒ（０＜Ｒ＜１）となる少くとも２種類
の超音波伝搬媒質を用意する。第１図は、上記比
Ｒが定まつた場合の超音波空間位相格子形成信号
１の一構成例であり、横軸に時間、縦軸に振幅を
表示した時の前記超音波空間位相格子形成信号１
の経時波形を示したものである。時間ｔの進行と
共に波形は同図右から左へ移動する。この超音波
空間位相格子形成信号１は、連続したｒ個（ｒ
２）のセグメント（分節）から成り、それらゼグ
メントの各々は互いに異なる時間周波数の信号で
構成されている。まず第１セグメント２の時間周
波数１＝と、この時間周波数を発射し続け
る継続時間t1＝Ｔとを任意の値に設定する。次
に、第２セグメント３の時間周波数２を／
Ｒ、継続時間t2をＴ・Ｒ、第３セグメント４の時
間周波数３を／R2、継続時間t3をＴ・R2，…
と順次切換えｒ個のセグメントを連続して発射す
る。これにより、各々のセグメントの継続時間が
Ｒの比率で減少し、時間周波数が１／Ｒの率で増
加する超音波空間位相格子形成信号１が作られ
る。つまり、第１セグメント２の時間周波数と
継続時間Ｔを基準として、第ｉセグメント（ｉ＝
１，２，…，ｒ）の時間周波数iをi＝・Ｒ1
―ｉ、継続時間ｔiをｔi＝Ｔ・Ｒi―1となるように
各セグメントを構成し連続して発射すれば、超音
波空間位相格子形成信号１が得られる。
次に前記超音波空間位相格子形成信号１を用い
て超音波時間軸圧縮を実現するために必要とする
音響光学的電気信号処理用液体セルの一実施例に
於ける構造図を第２図ａ，ｂに示す。直方体のセ
ル５の対向する１組の壁面に超音波振動子６と超
音波吸収部材７が設けられ、該直方体の他の対向
する１組の壁面には一対の光透過窓８ａ，８ｂが
設けられている。この窓より前記セル外の単色平
面波光が前記セル内を通過するようにされてい
る。さらに、前記セル内部を１枚の透明な仕切板
９で２室に分離してあり、この仕切板９と前記振
動子６が接する部分、すなわち仕切板９の縁で
は、前記振動子６の振動を妨げないようにするた
め、液密性のある弾性部材１０を用い、２室の液
密分離を行なつている。この２室にはそれぞれ超
音波伝搬速度の異なる超音波伝搬媒質（液状物
質）１１ａ，１１ｂが充てんされている。前記超
音波振動子６には電気信号を供給するための入力
端子１２が接続されている。
て超音波時間軸圧縮を実現するために必要とする
音響光学的電気信号処理用液体セルの一実施例に
於ける構造図を第２図ａ，ｂに示す。直方体のセ
ル５の対向する１組の壁面に超音波振動子６と超
音波吸収部材７が設けられ、該直方体の他の対向
する１組の壁面には一対の光透過窓８ａ，８ｂが
設けられている。この窓より前記セル外の単色平
面波光が前記セル内を通過するようにされてい
る。さらに、前記セル内部を１枚の透明な仕切板
９で２室に分離してあり、この仕切板９と前記振
動子６が接する部分、すなわち仕切板９の縁で
は、前記振動子６の振動を妨げないようにするた
め、液密性のある弾性部材１０を用い、２室の液
密分離を行なつている。この２室にはそれぞれ超
音波伝搬速度の異なる超音波伝搬媒質（液状物
質）１１ａ，１１ｂが充てんされている。前記超
音波振動子６には電気信号を供給するための入力
端子１２が接続されている。
第３図は前記第２図に示した音響光学的液体セ
ルを使用して構成した、音響光学的超音波時間軸
圧縮器の一実施例である。前記液体セル５と、レ
ンズ１３、光学的フイルタ１４、光検出器１５と
を組合せたフーリエ変換光学系に於て、前記セル
内の超音波振動子６に、前述した周期および周波
数が特定の関係を持つて変化する正弦波信号を加
えれば、この正弦波信号によつて生じた２つの超
音波による空間的位相格子によつて、前記液体セ
ルに入射した単色平面波光は位相変調を受け、レ
ンズ１３を通過して集束し、前記レンズ１３の焦
点面に回折像を生ずる。この回折像のうち、前記
２つの空間的位相格子を共に通過したために生じ
た特定の回折輝点のみを光学的な空間フイルタ１
４で検出し、光検出器１５によつてその位置の輝
点強度を電気信号に変換すれば、後述の超音波時
間軸圧縮の原理によつて、前記振動子６に加えた
電気信号の時間圧縮した信号を得ることができ
る。この理解のために、セル中に形成される空間
位相格子を説明しておく。すなわち、伝搬速度ｖ
o（ｎ２）の比ｖk／ｖk―1（ｋ＝２，３，…，
ｎ）が一定値Ｒ（０＜Ｒ＜１）となるごとき少く
とも２種類の超音波伝搬媒質中に前記超音波空間
位相格子形成信号１が同時に同じ方向に発射され
る時、前記超音波伝搬媒質中に形成される超音波
空間位相格子の形状およびその動きについて、一
実施例を用いて説明する。第４図は、音響光学的
電気信号処理用液体セルで超音波空間位相格子を
形成するときの説明図であ。簡単のために２種類
の媒質を用いた例について述べる。伝搬速度v1と
v2の比v2／v1が一定値Ｒ（０＜Ｒ＜１）となるご
とき２種類の超音波伝搬媒質１１ａと１１ｂとが
光透過性の仕切板９により液密に分離された２室
の各々に充てんされ、電気信号入力端子１２から
入力された電気信号により励振された１個の超音
波振動子６が同時に同じ方向へ発射した超音波
は、前記媒質１１ａ，１１ｂの中を異なる速度
v1，v2でそれぞれ伝搬する。この時入力された超
音波空間位相格子形成信号１が例えば５個のセグ
メントから構成されていれば、前記媒質１１ａの
中を速度v1で移動する超音波空間位相格子１６ａ
の各セグメントは、ｌi＝Ｔ・Ｒi―1・v1で与えら
れる長さl1＝Ｔ・v1，l2＝Ｔ・Ｒ・v1，l3＝Ｔ・
R2・v1，l4＝Ｔ・R3・v1，l5＝Ｔ・R4・v1で分割
され、その各々はｋi＝・Ｒ1―i／ｖiで与えら
れる空間周波数k1＝／v1，k2＝／Ｒ・v1，k3
＝／R2・v1，k4＝／R3・v1，k5＝／R4・
v1より成つている。同様に、前記媒質１１ｂの中
を速度v2で移動する超音波空間位相格子１６ｂの
各セグメントは、長さl′1＝Ｔ・v2，l′2＝Ｔ・Ｒ・
v2，l′3＝Ｔ・R2v2，l′4＝Ｔ・R3・v2，l′5＝Ｔ・
R4・v2で分割され、その各々は空間周波数k′1＝
／v2，k′2＝／Ｒ・v2，k′3＝／R2・v2，k′4
＝／R3・v2，k′5＝／R4・v2より成つてい
る。ところで、Ｒ＝v2／v1であるから前記超音波
空間位相格子１６ｂの各セグメントの長さは、l′i
＝Ｔ・Ｒi―1・v2＝Ｔ・Ｒi・Ｒ-1・v2＝Ｔ・Ｒi・
（v1／v2）・v2＝Ｔ・Ｒi・v1と、また空間周波数は
k′i＝・Ｒ1―i／v2＝・Ｒ-i・（v2／v1）／v2＝
／Ｒi・v1と書き直すことができる。つまり、
超音波空間位相格子１６ｂの各セグメントの長さ
は、l′1＝Ｔ・Ｒ・v1，l′2＝Ｔ・R2・v1，l′3＝Ｔ・
R3・v1，l′4＝Ｔ・R4・v1，l′5＝Ｔ・R5・v1と、
また空間周波数は、k′1＝／Ｒ・v1，k′2＝／
R2・v1，k′3＝／R3・v1，k′4＝／R4・v1，k′5
＝／R5・v1と書ける。言い換えると、前記媒
質１１ａの中を移動する超音波空間位相格子１６
ａの第２〜第５セグメントのそれぞれの波形が、
他方の媒質１１ｂの中をＲ倍の速度で移動する超
音波空間位相格子１６ｂの第１〜第４セグメント
のそれぞれの波形と、完全に等しくなつている。
次に、１個の超音波振動子６によつて伝搬速度の
異なる２種類の媒質１１ａと１１ｂの中へ同時に
発射された２種類の超音波空間位相格子１６ａと
１６ｂの動きについて述べる。前記空間位相格子
１６ｂの先頭が超音波振動子６から距離ｘの位置
まで移動したとき、他方の空間位相格子１６ａの
先頭は距離ｘ（１―Ｒ）／Ｒだけ前方にあり、漸
次その差を大きくしながら媒質中を移動してい
く。従つて、前記空間位相格子１６ｂの先頭がｘ
（１―Ｒ）／Ｒ＝l1なる距離ｘに至る時、空間位
相格子１６ｂの第ｉセグメント（ｉ＝１，２，
３，４）が空間位相格子１６ａの第ｉ＋１セグメ
ントに重なり、これら重なり合うセグメントどう
しの空間位相格子波形が全く等しくなる。つま
り、超音波空間位相格子形成信号１を超音波振動
子６に入力開始後、Ｔ／（１―Ｒ）時間後に前記
２つの空間位相格子１６ａと１６ｂとは、そのセ
グメントを１個ずらして空間的に等しい寸法で重
なり合う。この時、相対するセグメントの空間周
波数も等しくなつている。このような状態の相互
相関はその最大値をとる。
ルを使用して構成した、音響光学的超音波時間軸
圧縮器の一実施例である。前記液体セル５と、レ
ンズ１３、光学的フイルタ１４、光検出器１５と
を組合せたフーリエ変換光学系に於て、前記セル
内の超音波振動子６に、前述した周期および周波
数が特定の関係を持つて変化する正弦波信号を加
えれば、この正弦波信号によつて生じた２つの超
音波による空間的位相格子によつて、前記液体セ
ルに入射した単色平面波光は位相変調を受け、レ
ンズ１３を通過して集束し、前記レンズ１３の焦
点面に回折像を生ずる。この回折像のうち、前記
２つの空間的位相格子を共に通過したために生じ
た特定の回折輝点のみを光学的な空間フイルタ１
４で検出し、光検出器１５によつてその位置の輝
点強度を電気信号に変換すれば、後述の超音波時
間軸圧縮の原理によつて、前記振動子６に加えた
電気信号の時間圧縮した信号を得ることができ
る。この理解のために、セル中に形成される空間
位相格子を説明しておく。すなわち、伝搬速度ｖ
o（ｎ２）の比ｖk／ｖk―1（ｋ＝２，３，…，
ｎ）が一定値Ｒ（０＜Ｒ＜１）となるごとき少く
とも２種類の超音波伝搬媒質中に前記超音波空間
位相格子形成信号１が同時に同じ方向に発射され
る時、前記超音波伝搬媒質中に形成される超音波
空間位相格子の形状およびその動きについて、一
実施例を用いて説明する。第４図は、音響光学的
電気信号処理用液体セルで超音波空間位相格子を
形成するときの説明図であ。簡単のために２種類
の媒質を用いた例について述べる。伝搬速度v1と
v2の比v2／v1が一定値Ｒ（０＜Ｒ＜１）となるご
とき２種類の超音波伝搬媒質１１ａと１１ｂとが
光透過性の仕切板９により液密に分離された２室
の各々に充てんされ、電気信号入力端子１２から
入力された電気信号により励振された１個の超音
波振動子６が同時に同じ方向へ発射した超音波
は、前記媒質１１ａ，１１ｂの中を異なる速度
v1，v2でそれぞれ伝搬する。この時入力された超
音波空間位相格子形成信号１が例えば５個のセグ
メントから構成されていれば、前記媒質１１ａの
中を速度v1で移動する超音波空間位相格子１６ａ
の各セグメントは、ｌi＝Ｔ・Ｒi―1・v1で与えら
れる長さl1＝Ｔ・v1，l2＝Ｔ・Ｒ・v1，l3＝Ｔ・
R2・v1，l4＝Ｔ・R3・v1，l5＝Ｔ・R4・v1で分割
され、その各々はｋi＝・Ｒ1―i／ｖiで与えら
れる空間周波数k1＝／v1，k2＝／Ｒ・v1，k3
＝／R2・v1，k4＝／R3・v1，k5＝／R4・
v1より成つている。同様に、前記媒質１１ｂの中
を速度v2で移動する超音波空間位相格子１６ｂの
各セグメントは、長さl′1＝Ｔ・v2，l′2＝Ｔ・Ｒ・
v2，l′3＝Ｔ・R2v2，l′4＝Ｔ・R3・v2，l′5＝Ｔ・
R4・v2で分割され、その各々は空間周波数k′1＝
／v2，k′2＝／Ｒ・v2，k′3＝／R2・v2，k′4
＝／R3・v2，k′5＝／R4・v2より成つてい
る。ところで、Ｒ＝v2／v1であるから前記超音波
空間位相格子１６ｂの各セグメントの長さは、l′i
＝Ｔ・Ｒi―1・v2＝Ｔ・Ｒi・Ｒ-1・v2＝Ｔ・Ｒi・
（v1／v2）・v2＝Ｔ・Ｒi・v1と、また空間周波数は
k′i＝・Ｒ1―i／v2＝・Ｒ-i・（v2／v1）／v2＝
／Ｒi・v1と書き直すことができる。つまり、
超音波空間位相格子１６ｂの各セグメントの長さ
は、l′1＝Ｔ・Ｒ・v1，l′2＝Ｔ・R2・v1，l′3＝Ｔ・
R3・v1，l′4＝Ｔ・R4・v1，l′5＝Ｔ・R5・v1と、
また空間周波数は、k′1＝／Ｒ・v1，k′2＝／
R2・v1，k′3＝／R3・v1，k′4＝／R4・v1，k′5
＝／R5・v1と書ける。言い換えると、前記媒
質１１ａの中を移動する超音波空間位相格子１６
ａの第２〜第５セグメントのそれぞれの波形が、
他方の媒質１１ｂの中をＲ倍の速度で移動する超
音波空間位相格子１６ｂの第１〜第４セグメント
のそれぞれの波形と、完全に等しくなつている。
次に、１個の超音波振動子６によつて伝搬速度の
異なる２種類の媒質１１ａと１１ｂの中へ同時に
発射された２種類の超音波空間位相格子１６ａと
１６ｂの動きについて述べる。前記空間位相格子
１６ｂの先頭が超音波振動子６から距離ｘの位置
まで移動したとき、他方の空間位相格子１６ａの
先頭は距離ｘ（１―Ｒ）／Ｒだけ前方にあり、漸
次その差を大きくしながら媒質中を移動してい
く。従つて、前記空間位相格子１６ｂの先頭がｘ
（１―Ｒ）／Ｒ＝l1なる距離ｘに至る時、空間位
相格子１６ｂの第ｉセグメント（ｉ＝１，２，
３，４）が空間位相格子１６ａの第ｉ＋１セグメ
ントに重なり、これら重なり合うセグメントどう
しの空間位相格子波形が全く等しくなる。つま
り、超音波空間位相格子形成信号１を超音波振動
子６に入力開始後、Ｔ／（１―Ｒ）時間後に前記
２つの空間位相格子１６ａと１６ｂとは、そのセ
グメントを１個ずらして空間的に等しい寸法で重
なり合う。この時、相対するセグメントの空間周
波数も等しくなつている。このような状態の相互
相関はその最大値をとる。
第５図は、音響光学的超音波時間軸圧縮器（第
３図）によつて検出された特定の回折輝点強度の
経時変化の一例を示したグラフである。同グラフ
下方に示してある非線形FM信号は、この超音波
時間軸圧縮器に入力された超音波空間位相格子形
成信号１であり、音響光学的液体セル５の中で２
つの空間位相格子を形成し、異なる超音波伝搬媒
質１１ａ，１１ｂ中を伝搬する。互いに平行に移
動するこれら２つの空間位相格子１６ａと１６ｂ
とが重なり合つたとき、前記回折輝点強度はその
最大値を得る。すなわち、第５図で、時間約13.0
（μ秒）の帯域のパルスが時間ｔ＝７付近で約0.3
（μ秒）のパルスに圧縮されている。
３図）によつて検出された特定の回折輝点強度の
経時変化の一例を示したグラフである。同グラフ
下方に示してある非線形FM信号は、この超音波
時間軸圧縮器に入力された超音波空間位相格子形
成信号１であり、音響光学的液体セル５の中で２
つの空間位相格子を形成し、異なる超音波伝搬媒
質１１ａ，１１ｂ中を伝搬する。互いに平行に移
動するこれら２つの空間位相格子１６ａと１６ｂ
とが重なり合つたとき、前記回折輝点強度はその
最大値を得る。すなわち、第５図で、時間約13.0
（μ秒）の帯域のパルスが時間ｔ＝７付近で約0.3
（μ秒）のパルスに圧縮されている。
以上の説明では、超音波空間位相格子形成信号
１として、第６図に示すような不連続な非線形
FM信号を用いてあるが、これは発明の技術思想
を理解しやすくするためであり、別な展開も可能
である。すなわち、不連続区間を細かくとること
により連続したなめらかな非線形曲線にそつて時
間周波数を変化させるような超音波空間位相格子
形成信号も可能である。同図中、破線で示す曲線
１７にそつて時間周波数を変化させることによ
り、本発明の実施例に示した不連続FM信号によ
る超音波空間位相格子形成信号と同じ液体セルに
使用可能な連続FM信号による超音波空間位相格
子形成信号の発生させる方式が可能である。つま
り、前記超音波空間位相格子形成信号による各超
音波伝搬媒質中での空間位相格子が、これら空間
位相格子の平行移動によつて有限区間において等
しく重り合うように、その時間周波数を連続に、
かつ、非線形に変化させることも可能である。
１として、第６図に示すような不連続な非線形
FM信号を用いてあるが、これは発明の技術思想
を理解しやすくするためであり、別な展開も可能
である。すなわち、不連続区間を細かくとること
により連続したなめらかな非線形曲線にそつて時
間周波数を変化させるような超音波空間位相格子
形成信号も可能である。同図中、破線で示す曲線
１７にそつて時間周波数を変化させることによ
り、本発明の実施例に示した不連続FM信号によ
る超音波空間位相格子形成信号と同じ液体セルに
使用可能な連続FM信号による超音波空間位相格
子形成信号の発生させる方式が可能である。つま
り、前記超音波空間位相格子形成信号による各超
音波伝搬媒質中での空間位相格子が、これら空間
位相格子の平行移動によつて有限区間において等
しく重り合うように、その時間周波数を連続に、
かつ、非線形に変化させることも可能である。
本発明は、特に低周波の超音波帯域でのパルス
圧縮で、その特徴を発揮し、レーダー、ソナー、
生体計測等の広い分野での応用が望める超音波時
間軸圧縮の方法である。
圧縮で、その特徴を発揮し、レーダー、ソナー、
生体計測等の広い分野での応用が望める超音波時
間軸圧縮の方法である。
実施例に於ては超音波伝搬媒質が２つの場合に
ついて説明したが、２つ以上の場合には、第５図
の回折輝点強度波形をある局所部分でさらに尖鋭
にすることができ、時間軸圧縮の効果を高めるこ
とができる。
ついて説明したが、２つ以上の場合には、第５図
の回折輝点強度波形をある局所部分でさらに尖鋭
にすることができ、時間軸圧縮の効果を高めるこ
とができる。
第１図は超音波空間位相格子形成信号の構成を
示す図、第２図は音響光学的電気信号処理用液体
セルの一実施例の構造図でａは斜視図、ｂは上か
ら見た図、第３図は音響光学的超音波時間軸圧縮
器の構成を示す図、第４図は超音波空間位相格子
の形成を説明するための図、第５図は本発明の超
音波時間軸圧縮の説明図、第６図は超音波空間位
相格子形成信号の一例を示す図である。図中、１
は超音波空間位相格子形成信号、１１ａ，１１ｂ
は互いに伝搬速度の異なる超音波伝搬媒質、１３
はレンズ、１４は空間フイルタ、１６ａ，１６ｂ
は超音波空間位相格子をそれぞれ示す。
示す図、第２図は音響光学的電気信号処理用液体
セルの一実施例の構造図でａは斜視図、ｂは上か
ら見た図、第３図は音響光学的超音波時間軸圧縮
器の構成を示す図、第４図は超音波空間位相格子
の形成を説明するための図、第５図は本発明の超
音波時間軸圧縮の説明図、第６図は超音波空間位
相格子形成信号の一例を示す図である。図中、１
は超音波空間位相格子形成信号、１１ａ，１１ｂ
は互いに伝搬速度の異なる超音波伝搬媒質、１３
はレンズ、１４は空間フイルタ、１６ａ，１６ｂ
は超音波空間位相格子をそれぞれ示す。
Claims (1)
- １ 音速度ｖo（ｎ２）の比ｖk／ｖk―1（ｋ＝
２，３，…，ｎ）が一定値Ｒ（０＜Ｒ＜１）とな
るごとき少くとも２種類の超音波伝搬媒質中１１
ａ，１１ｂに時間周波数の超音波信号をＴ時
間、以下順次時間周波数／Ｒの超音波信号を
RT時間、時間周波数／R2の超音波信号をR2T
時間、…（Ｔは任意の時間）と連続して切換えな
がら発射する超音波空間位相格子形成信号１を同
時に同じ方向に発射してそれぞれの該媒質中に超
音波空間位相格子１６ａ，１６ｂを形成し；該超
音波空間位相格子と直角方向に単色平面波光を通
過させ；レンズ１３により集束させて回折像を作
り；該回折像の輝点強度を空間フイルタ１４によ
つて所定の位置で検出する超音波時間軸圧縮の方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56178589A JPS5880620A (ja) | 1981-11-07 | 1981-11-07 | 超音波時間軸圧縮の方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56178589A JPS5880620A (ja) | 1981-11-07 | 1981-11-07 | 超音波時間軸圧縮の方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5880620A JPS5880620A (ja) | 1983-05-14 |
| JPS6227696B2 true JPS6227696B2 (ja) | 1987-06-16 |
Family
ID=16051104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56178589A Granted JPS5880620A (ja) | 1981-11-07 | 1981-11-07 | 超音波時間軸圧縮の方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5880620A (ja) |
-
1981
- 1981-11-07 JP JP56178589A patent/JPS5880620A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5880620A (ja) | 1983-05-14 |
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