Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Оптическое преобразование Фурье



Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Наиболее часто с помощью оптических процессоров выполняют преобразование Фурье.

Рассмотрим следующую оптическую схему (рис. 8.4). На одномерную решетку, которая состоит из горизонтальных щелей, разделенных непрозрачными промежутками, и расположена в плоскости Z1, падает плоская световая волна - световой пучок равномерной интенсивности. На каждой из щелей будет происходить дифракция света. Световые колебания, дифрагированные каждой щелью под углом φ к направлению падающего пучка, будут интерферировать. Расположим линзу Л1на фокусным расстоянии F от решетки. Все лучи, дифрагированные под углом φ, собираются линзой Л1в ее задней фокальной плоскости Z2 на оси у в точке с координатой уφ = F tg φ F φ (φ – мал) Если ширина непрозрачных штрихов мала по сравнению с периодом решетки - расстоянием р между штрихами, то результирующая амплитуда в плоскости Z2 отлична от нуля только тогда, когда Δ - разность путей, проходимых лучами от двух соседних щелей, равна или кратна λ - длине волны света: Δ = п λ =р sinφp φ (п - целое число), или φ =n λ/ p.

Таким образом, в плоскости Z2 на оси у за счет дифракции образуется ряд светлых точек - дифракционных максимумов, расстояние между которыми d=F n λ/ р. Величина 1/р называется пространственной частотой. Таким образом, измеряя расстояние между соседними дифракционными максимумами, можно найти период решетки. Изображение в плоскости Z2, называемой спектральной или частотной, представляет собой ряд точек, положение которых зависит от периода решетки. В плоскости Z2 возникает дифракционная картина - «дифракционный образ» того предмета, который расположен в плоскости Z1. Если на расстоянии F от плоскости Z2 расположена линза Л2с тем же фокусным расстоянием F, что и линза Л1, то в задней фокальной плоскости линзы Л2 - в плоскости Z3 возникает действительное изображение решетки, расположенной в плоскости Z1.

Дифракционная картина, возникающая в плоскости Z2, рассматривается как Фурье-преобразование (спектр) анализируемого объекта (сигнала). Линза Л2 выполняет обратное преобразование Фурье, преобразует спектр в действительное изображение решетки в плоскости Z3.

Рассмотрим теперь транспарант, который представляет собой решетку с синусоидальным распределением прозрачности вдоль вертикальной оси. Такой решеткой является интерференционная картина, получающаяся при сложении колебаний от двух когерентных источников света. Поместим транспарант в плоскости Z1. На выходе такого транспаранта в результате дифракции образуется всего три пучка интенсивностью I0, I1 и I1 Направление первого из них совпадает с направлением падающего света, пучки же I1 и I1 идут под углами +φ и к этому направлению. Линза Л1фокусирует пучок I0 в точке 0 плоскости Z2, а пучки I1 и I1 — в точках 01и 01, находящихся на расстоянии d1от точки 0. При малых углах d1 = F λ/ р.

Линза Л1преобразовала период р изменения коэффициента пропускания транспаранта в расстояние d1между максимумами на плоскости Z2 (преобразование Фурье, осуществляемое любой линзой).

 

 

Контрольные вопросы

 

1. Применение оптоэлектронных систем для передачи, обработки и хранения информации.

2. Оптический процессор для выполнения операции умножения.

3. Виды транспарантов.

4. Транспаранты из фотохромных материалов.

5. Транспаранты переменной прозрачности.

6. Транспаранты с фазовой модуляцией.

7. Управляемые транспаранты.

8. Электрически управляемые транспаранты.

9. Оптическое преобразование Фурье.

10.Пространственная фильтрация оптических сигналов.

11.Оптический процессор на основе пространственной фильтрации.

12.Оптический метод распознания образов.

13.Применение оптических методов распознания образов.

14.Применение гибридных оптоэлектронных вычислительных комплексов.

 


Лекция 9

Доверь свою работу кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Просмотров 840

Эта страница нарушает авторские права



allrefrs.ru - 2022 год. Все права принадлежат их авторам!