Багатофункціональний селектор подовжніх мод

Багатофункціональний селектор подовжніх мод, виконаний на основі вузькосмугови х інтерферометрів Фабрі-Перо (ІФП), число яких дорівнює 3 35476 В основу корисної моделі поставлена задача створити багатофункціональний селектор подовжніх мод, який забезпечить [3-5]: - виділення із синхронізованого одномодового багаточастотного спектру випромінювання лазера зондуючих сигналів у вигляді декілька парних частот: n 5 , n 4 ; n 9 , n 7 ; n 6 , n 3 ; n 8 , n 2; n10 , n 1; K n n2 , n n1; ; - створення інформаціонного багатоканального каналу зв'язку, при умові використання сигналу як на несучих частотах n n , так і на різницевих частотах міжмодових биттів Dn101 = n10 - n1 = 9 Dnм;K Dnn 2n1 = nn2 - nn1 = NDnм; - створення рівносигнального напрямку (РСН) на основі формування сумарної ДС, завдяки частково перетинаючихся 4-х парціальних діаграм спрямованості, при умові використання різницевих частот міжмодових биттів Dn54 = n5 - n 4 = Dnм, Dn97 = n9 - n7 = 2Dnм , Dn63 = n6 - n3 = 3 Dnм, Dn82 = n8 - n2 = 6 Dnм, - побудову передаючої частки ЛІВС з МЧЧМВ нового покоління. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у пристрій-найближчий аналог, виконаний на основі вузькосмугових інтерферометрів Ф$бріПеро, число яких дорівнює числу селектуємих подовжніх мод, який містить в кожному з семі каналів: оптичний поляризатор випромінювання, пасивну фазову пластинку l / 4 , що повертає вектор Е минаючого випромінювання на кут 45° за один прохід, вузькосмуговий інтерферометр ФабриПеро, настроєний на сигнал визначеної комбінації мод (частот), оптичний квантовий підсилювач, для підсилення вихідного випромінювання (виділювані пари частот) і допоміжні дзеркала, призначені для каналізації оптичного випромінювання, в який додатково після Оп виділеної пари частот n10,n1 введено N кацалів з послідовно підключеними Оп випромінювання, пасивними фазовими пластинами, вузькосмуговими ІФП, настроєними на сигнали однієї конкретної моди (частоти) n n , що знаходиться вище рівня втрат, та ОКП, для підсилення вихідного випромінювання (виділюваної кожної окремої частоти). Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає у тому, що запропонований багатофункціональний селектор подовжніх мод забезпечить у передаючої частки ЛІВС з МЧЧМВ багатоканальну інформаційну взаємодію з літальним апаратом (ЛА), - як на частоті міжмодових биттів, так і на окремих несучих частотах, - при одночасному високоточному вимірюванні параметрів руху (ВПР) і стійкому кутовому автосупроводженні ЛА у широкому діапазоні дальностей. На Фіг.1 представлений принцип виділення сигналів частот із синхронізованого спектра випромінювання одномодового багаточастотного лазера. На Фіг.2 представлений принцип виділення сигналів гіарних і окремих частот із синхронізованого одномодового багаточастотного спектра випромінювання лазера. 4 На Фіг.3 представлений принцип створення рівносигнфьного напрямку (РСН) на основі формування частково перетинаючихся парціальних діаграм спрямованості (ДС) та багатоканального інформаційного сигналу (як на частоті міжмодових биттів 9D nм , та на окремій несучій частоті n n ). На Фіг.4 представлена блок-схема багатофункціонального селектора подовжніх мод. Запропонований багатофункціональний селектор подовжніх мод виконаний на основі вузькосмугових інтерферометрів Фабрі-Перо, число яких дорівнює числу селектуємих подовжніх мод, який містить в кожному з N каналів: оптичний поляризатор випромінювання, пасивну фазову пластинку l / 4 , що повертає вектор Е минаючого випромінювання на кут 45° за один прохід, вузькосмуговий інтерферометр Фабри-Перо, настроєний на сигнал визначеної комбінації мод (частот), оптичний квантовий підсилював, для підсилення вихідного випромінювання (виділювані пари частот) і допоміжні дзеркала, призначені для каналізації оптичного випромінювання та після Оп виділеної пари частот n 10,n1 послідовно підключені Оп випромінювання, пасивні фазові пластинки, вузькосмуговий ІФП, настроєний на сигнал однієї конкретної моди (частоти) n n , що знаходиться вище рівня втрат і ОКП, для підсилення вихідного випромінювання (виділюваної кожної окремої частоти). Робота запропонованого багатофункціонального селектора подовжніх мод (СПМ) полягає в наступному. На вхід селектора подовжніх мод надходить одномодове багаточастотне із синхронізацією подовжніх мод лазерне випромінювання. Проходячи перший канал (1) через оптичній поляризатор і пасивну фазову пластинку l / 4 , що повертає вектор Е минаючого випромінювання на кут 45° за один прохід, надходить на вузькосмуговий інтерферометр Фабри-Перо, що пропускає смугу частот na , яка не потрібна для формування парціальних ДС (створення РСН), сигнали всіх частот, що залишилися, відбиваються. Відбите випромінювання, спектр якого розташований поза межами смуги частот na , повертається до поляризатора і, будучи ортогонально поляризованим стосовно вихідного, виходить через бічну грань Оп та за допомогою каналізаційного дзеркала направляється в другий канал СПМ, у якому відбувається аналогічне виділення смуги частот n в (Фіг.1, 4). Виділений другим каналом (2) оптичний сигнал подовжніх мод, спектр якого необхідний для формування парціальних ДС (створення РСН), через каналізаційне дзеркало надходить у канал виділення першої пари частот n5 ,n4 (мод). Проходячи через оптичний поляризатор і пасивну фазову пластинку l / 4 , що повертає вектор Е минаючого випромінювання на кут 45° за один прохід, сигнал надходить на вузькосмуговий інтерферометр Фабри-Перо, що пропускає першу пару частот n5 ,n4 (Фіг.2, 4), яка підсилається оптичним квантовим підсилювачем і формує першу парціальну діаграму спрямованості, підфарбовану частотою міжмодових биттів Dn м (Фіг.3): 5 35476 Dn54 = n5 - n 4 = Dnм . Частина групового сигналу, що залишилася відбитим дзеркалом ІФП, повертається і довертається фазовою пластинкою ще на кут 45°, та виходить через бічну грань Оп випромінювання і направляється допоміжним дзеркалом у наступний канал, де відбувається виділення другої пари частот (мод n9 , n7 = 2Dnм ) аналогічним образом, і т.д. для останніх пар частот: n 8 , n 2 6Dn м , (Фіг.2-4): = n 6 , n 3= 3Dn м , та Dn97 = n9 - n7 = 2Dn м, Dn 63 - n 6 - n3 = . = 3Dn м, Dn 82 = n 8 - n 2 = 6 Dnм Формування інформаційного оптичного сигналу з подовжніх мод n10,n1 , пари частот (Фіг.2-4): Dn101 = n10 - n1 = 9D nм ; здійснюється також окремим каналом аналогічним образом, як і у попередніх каналах для виділення мод (пар частот) n5 , n4 ;n9 , n7 і т.д. Сигнали всіх частот, що залишилися, відбиваються. Відбите випромінювання, спектр якого розташований поза рівнем втрат повертається до поляризатора і, будучи ортогонально поляризованим стосовно вихідного, ви ходить через бічну грань Оп і за допомогою каналізаційного дзеркала направляється в третій канал (3) СПМ, що складається з N каналів, у кожному з яких відбувається аналогічне виділення окремої однієї моди (несучої частоти) n n , що знаходиться вище рівня втрат (Фіг.1, 4). При цьому, із одномодового багаточастотного спектру випромінювання лазера виділяються лише ті моди, які необхідні для створення N інформаційних каналів, що незадіяні у формуванні 4-х парціальних ДС та інформаційного оптичного сигналу з подовжніх мод n10,n1 . 6 Частина сигналу, що залишилася після виділення необхідних окремих та комбінацій частот через допоміжне дзеркало направляється у «ловушку». Джерела інформації: 1. Деланж. Широкополосные оптические системы связи. Часть II. Частотное уплотнение каналов. // Тр уды института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике. - Том 8. Вып. 10. - М.: «Мир». - 1970. - C.296-304. 2. Патент на корисну модель №23215, Україна, МПК (2006) H04Q1/30. Селектор подовжніх мод для лазерної інформаційно-вимірювальної системи. /Колмійцев О.В., Альошин Г.В., Баранник В.В., Бєлімов В.В., Кудряшов В.Є., Костенко І.Л., Трет'як В.Ф., Хударковський К.І, Кітов B.C. №U200700070; Заяв. 02.01.2007; опубл. 10.05.2007; Бюл. №6 - 6с 3. Патент на корисну модель №23213, Україна, МПК G01S17/42 (2007.01), G01S17/66 (2007.01). Канал автоматичного супроводження літальних апаратів за напрямком для лазерної інформаційно-вимірювальної системи. / Колмійцев О.В., Альошин Г.В., Баранник В.В., Бєлімов В.В., Кудряшов B.C., Костенко І.Л., Трет'як В.Ф., Хударковський К.І., Кітов B.C. - № U200700012; Заяв. 02.01.2007; опубл. 10.05.2007; Бюл. №6 - 8с 4. Коломійцев О.В. Лазерна інформаційновимірювальна система. // Системи обробки інформації: Збірник наукових праць. - X.: ХВУ. - 2004. Вип. 8(36). – С.186-189. 5. Деклараційний патент України на винахід №65099А, Україна, G01 S 17/42, G01 S 17/66. Модернізований частотно-часовий метод вимірювання параметрів руху лі тальних апаратів. /Коломійцев О.В. №2003054908; Заяв. 29.05.2003; Опубл. 15.03.2004; Бюл. №3 - 8с 7 Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 35476 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601