2 Конструкторский раздел
2.1 Выбор и обоснование структурной и оптической схем
Структурная схема проектируемого прибора представлена на рисунке 2.1.
1 - лазер; 2 - афокальная насадка; 3 - светоделитель; 4 - афокальная система; 5 - оптически управляемый транспарант; 6 - ЖК дисплей; 7 - Фурье-объектив; 8 - регистрирующая среда; 9 - приемник излучения; 10 - пороговое устройство; 11 - блок формирования опорного пучка.
Рисунок 2.1 - Структурная схема проектируемого прибора
Лазер 1 служит источником когерентного монохроматического излучения.
Афокальная система 2 служит для расширения лазерного пучка и уменьшения его расходимости.
Светоделитель 3 разделяет лазерный пучок на предметный и опорный.
В предметном пучке установлены афокальная система 4 и оптически управляемый транспарант (ОУТ) 5. Задачей ОУТ является преобразование поступающих на его вход оптических сигналов в когерентные оптические сигналы. Это преобразование выполняется в результате модуляции по амплитуде, фазе или состоянию поляризации освещающей транспарант плоской однородной монохроматической волной.
Источником оптических сигналов, поступающих на вход транспаранта, является ЖК дисплей 6. ОУТ 5 и ЖК дисплей 6 образуют систему ввода сравниваемых изображений в оптический коррелятор. Назначение афокальной системы 4 то же, что и афокальной насадки 2.
Фурье-объектив 7 выполняет Фурье-анализ сформированного предметного пучка.
В задней фокальной плоскости Фурье-объектива устанавливают регистрирующую среду 8, которая служит для записи голограммы с эталонного изображения объекта, а также осуществляет пространственно-частотную фильтрацию обрабатываемых оптических сигналов.
Приемник излучения 9 служит для преобразования оптических сигналов в электрические. В проектируемом приборе приемник излучения регистрирует корреляционный отклик при совпадении сравниваемых изображений объектов.
Пороговое устройство 10 сравнивает поступающий на него электрический сигнал с минимальным сигналом, необходимым для правильного обнаружения и с помощью световой индикации выдает сообщение о совпадении или несовпадении текущего сигнала с эталонным.
Блок формирования опорного пучка 11 направляет опорный пучок на светочувствительную плоскость регистрирующей среды.
Перед регистрирующей средой устанавливают затвор, перекрывающий опорный пучок или приемник излучения в зависимости от режима работы прибора.
Прибор имеет два режима работы: режим записи и режим считывания.
В режиме записи на ОУТ с экрана ЖК дисплея поступает изображение эталонного объекта. Фурье-объектив формирует в своей задней фокальной плоскости пространственно-частотный спектр промодулированного транспарантом предметного пучка. С помощью опорного пучка на светочувствительной площадке регистрирующей среды записывается голограмма (результат интерференции опорного и предметного пучков).
В режиме считывания затвор перекрывает опорный пучок. На ОУТ с экрана ЖК дисплея поступает текущее изображение объекта. Пространственно-частотный спектр текущего изображения накладывается на эталонную голограмму. Если сравниваемые изображения идентичны, с голограммы восстанавливается опорный пучок и приемник излучения регистрирует корреляционный отклик.