магистр техники и технологии по направлению "Телекоммуникации" (2006), старший преподаватель кафедры теоретических основ радиотехники
Master’s Degree in Telecommunications (2006), Senior Lecturer of the Department of Theoretical Bases of Radioengineering
доктор технических наук (1992), профессор (1994), заведующий кафедрой теоретических основ радиотехники
Dr. of Sci. (Engineering) (1992), Professor (1994), Head of the Department of Theoretical Bases of Radioengineering
Введение. Среди акустооптических спектроанализаторов с пространственным интегрированием схемы на основе оптических интерферометров обеспечивают наибольший динамический диапазон. При этом амплитудный спектр сигнала формируется на некоторой пространственной несущей, для устранения которой необходимо сформировать квадратурные компоненты. Двумерность преобразований, выполняемых в оптических процессорах, позволяет сделать это за счет считывания заряда дополнительных строк матричного фотоприемника. Известен метод, в котором данный подход реализован с использованием четырех строк, что в свою очередь определяет время получения оценки спектра сигнала.
Цель работы. Исследование возможности уменьшения времени получения оценки спектра.
Материалы и методы. Представлено описание двух методов формирования необходимых компонент. Первый метод задействует 3 строки фотоприемника, распределение заряда в которых имеет сдвиг по фазе пространственной несущей на 90° от строки к строке. Второй метод основан на формировании необходимых распределений последовательно в трех циклах накопления за счет варьирования начальной фазы опорного сигнала. Математически показано, что трех распределений с относительным фазовым сдвигом на 90° достаточно для устранения пространственной несущей.
Результаты. Уменьшение времени анализа в первом методе несущественно, но параллельное формирование распределений позволяет не предъявлять дополнительных требований к спектру сигнала. Второй метод за счет возможности использования для оценки любых трех последовательно формируемых распределений потенциально в 3 раза быстрее первого метода, но требует, чтобы спектр сигнала был стационарен в пределах трех циклов накопления. Он также может быть реализован с использованием линейного фотоприемника или фотоприемника с временной задержкой и накоплением и менее требователен к набору параметров оптической схемы.
Заключение. Предлагаемые методы формирования квадратурных компонент позволяют сократить время получения оценки спектра в интерференционных акустооптических спектроанализаторах, а также при необходимости упростить их реализацию.
Introduction. Among acousto-optic spectrum analyzers with spatial integration, schemes based on optical interferometers provide the largest dynamic range. Nevertheless, they form the signal amplitude spectrum on a certain spatial carrier. Formation of quadrature components can eliminate this spatial carrier. The two-dimensionality of the transformations performed in optical processors provides this elimination by reading of the additional charge of matrix photosensor lines. A renowned method implements this approach using four lines, which in turn determines the estimation time of the signal spectrum.
Objective. The objective of the work is to study the possibility of time reduction of the spectrum estimation.
Materials and methods. The paper presents the description of two methods of forming the necessary components.The first method uses three photosensor lines, the charge distribution in which has the spatial carrier phaseshifted by 90 ° from line to line. The second method forms the necessary distributions sequentially in three accumulation cycles by means of variation of the initial phase of the reference signal. By the mathematical proof, three distributions with a 90 ° relative phase shift are sufficient to eliminate the spatial carrier.
Results. In the first method, reduction of the spectrum estimation time is insignificant, but the parallel distributions formation affords not to impose additional requirements on the signal spectrum. The second method, due to the possibility of using any three sequentially formed distributions for estimation, is potentially three times faster than the first method, but requires the stationary signal spectrum within three accumulation cycles. Researchers can implement this meth-od using a linear photosensor or TDI photosenor. In addition, the method is less demanding to optical scheme parameters.
Conclusion. The proposed quadrature components formation methods provide time reduction of the spectrum estimation in interference acousto-optic spectrum analyzers and simplify their design.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.