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JPS6222134B2 - - Google Patents
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JPS6222134B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6222134B2
JPS6222134B2 JP4641881A JP4641881A JPS6222134B2 JP S6222134 B2 JPS6222134 B2 JP S6222134B2 JP 4641881 A JP4641881 A JP 4641881A JP 4641881 A JP4641881 A JP 4641881A JP S6222134 B2 JPS6222134 B2 JP S6222134B2
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JP
Japan
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ultrasonic
electrical signal
signal
acousto
cell
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Application number
JP4641881A
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Japanese (ja)
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Koichiro Myagi
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Anritsu Corp
Original Assignee
Anritsu Corp
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Publication date
Application filed by Anritsu Corp filed Critical Anritsu Corp
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Publication of JPS6222134B2 publication Critical patent/JPS6222134B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/30Time-delay networks
    • H03H9/36Time-delay networks with non-adjustable delay time

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電気信号処理における時間軸圧縮・
伸長、時間遅延、信号サンプリングを行なう音響
光学的電気信号処理器に関する。
[Detailed Description of the Invention] This invention provides time axis compression and
This invention relates to an acousto-optic electrical signal processor that performs decompression, time delay, and signal sampling.

従来よりアナログ電気信号の時間軸圧縮・伸
長、時間遅延を行ういくつかの方法が考えられて
きている。その第1は、デジタルメモリによつて
電気信号を一時記憶し、読み出し速度を制御する
方法である。この方法を装置化したものは汎用性
に富み、高精度が期待できるが、アナログ信号の
波形精度を確保するため、非常に多くの記憶素子
を必要とし、かつ、アナログ−デジタル(A−
D)およびD−A変換器を必要とする。ゆえに、
装置は複雑な構成となり、高価である。次に、
CCD,BBD等の信号転送遅延素子を用いる方法
があるが、この方法も良好な波形精度を得るに
は、多数の素子と複雑な電気回路を必要とする。
弾性表面波素子を用いる方法も前記例と同様であ
り、かつ、時間軸の圧縮・伸長率、遅延時間を容
易に可変することができない。さらに、アナログ
信号を磁気テープなどに記録し、再生速度を制御
する方法もあるが、この方法には機械的操作や動
作時間に問題がある。
Conventionally, several methods have been considered for compressing/expanding and delaying the time axis of analog electrical signals. The first method is to temporarily store electrical signals using a digital memory and control the readout speed. Devices based on this method are highly versatile and can be expected to have high accuracy, but they require a large number of storage elements to ensure the waveform accuracy of analog signals, and they require analog-to-digital (A-
D) and a D-A converter. therefore,
The device has a complicated configuration and is expensive. next,
There is a method using signal transfer delay elements such as CCD and BBD, but this method also requires a large number of elements and complicated electric circuits in order to obtain good waveform accuracy.
The method using a surface acoustic wave element is also similar to the above example, and the compression/expansion rate of the time axis and the delay time cannot be easily varied. Furthermore, there is a method of recording analog signals on a magnetic tape or the like and controlling the playback speed, but this method has problems with mechanical operation and operating time.

このように、アナログ信号の時間軸処理を電気
回路的に実行するのは大変難しい。
As described above, it is very difficult to perform time-base processing of analog signals using an electrical circuit.

本発明は、電気信号時間軸処理に音響光学的な
空間信号処理の手法を用い、アナログ電気信号を
超音波信号に変換して空間的に一時記憶し、適当
な遅延時間の後、光を用いてこの超音波信号を検
出し、検出時刻と、検出位置を制御することによ
つて電気信号時間軸処理を行うための音響光学的
電気信号処理器 を提供することを目的として
いる。
The present invention uses an acousto-optic spatial signal processing technique for electrical signal time axis processing, converts an analog electrical signal into an ultrasound signal, spatially temporarily stores it, and uses light after an appropriate delay time. An object of the present invention is to provide an acousto-optic electrical signal processor for detecting an ultrasonic signal from a lever and performing electrical signal time axis processing by controlling the detection time and detection position.

本発明によれば、アナログ電気信号は液体等の
超音波伝搬媒質が満たされている前記音響光学的
セル内に配置した超音波振動子に加えられ、セル
内に超音波信号として放射される。この超音波信
号は超音波振動子面に対向して配置された超音波
吸収部材に到達して吸収されるまで、前記アナロ
グ電気信号の情報を空間的に保持している。この
時、前記アナログ電気信号の時間軸は、前期超音
波信号の伝搬方向空間軸に対応する。空間的に保
持されている情報の読み出しは、前記空間軸の位
置座標指定を専用の超音波ビームで行ない、情報
検出を光で行なう。すなわち、前記アナログ電気
信号を表わす超音波信号全体に平面波光を照射し
つつ、検出すべき空間位置に幅の細い超音波ビー
ムを発射すると、2つの超音波が重なり合つた部
分を通過した平面波光に特別の位相変化が生ず
る。この位相変化は、1枚のレンズで光量変化に
変えることができこの光量変化は前記アナログ電
気信号の振幅値の自乗に比例する。また、位置座
標指定用の超音波ビームは、前記超音波信号のセ
ル内空間軸、すなわち前記アナログ電気信号の対
応する時間軸のどの位置へも発射可能である。ゆ
えに、前記超音波ビームで前記空間軸を走査すれ
ば、前記アナログ電気信号の時間軸処理した信号
を光信号の形で得ることができる。
According to the invention, an analog electrical signal is applied to an ultrasound transducer placed within the acousto-optic cell filled with an ultrasound propagation medium, such as a liquid, and is radiated into the cell as an ultrasound signal. This ultrasonic signal spatially retains the information of the analog electrical signal until it reaches and is absorbed by an ultrasonic absorbing member disposed opposite to the ultrasonic transducer surface. At this time, the time axis of the analog electrical signal corresponds to the spatial axis in the propagation direction of the ultrasound signal. To read out the information held spatially, the positional coordinates of the spatial axis are specified using a dedicated ultrasonic beam, and the information is detected using light. That is, when a narrow ultrasonic beam is emitted to the spatial position to be detected while irradiating the entire ultrasonic signal representing the analog electrical signal with plane wave light, the plane wave light that passes through the area where the two ultrasonic waves overlap A special phase change occurs. This phase change can be converted into a light amount change using one lens, and this light amount change is proportional to the square of the amplitude value of the analog electrical signal. Further, the ultrasonic beam for specifying position coordinates can be emitted to any position on the intra-cell spatial axis of the ultrasonic signal, that is, the time axis corresponding to the analog electrical signal. Therefore, by scanning the spatial axis with the ultrasonic beam, a time-axis processed signal of the analog electrical signal can be obtained in the form of an optical signal.

第1図は本発明の構成要素の1つである電気信
号処理用音響光学的セルの実施例における構成図
である。第1の振動子2の共振周波数をもつ正弦
波電気信号を処理すべきアナログ電気信号で振幅
変調し、前記第1の振動子2に加える。この振幅
変調信号は前記第1の振動子2によつて超音波信
号に変換され液体等の超音波伝搬媒質10中に放
射される。音響光学的セル5の内部には、光透過
窓1a,1bを通して、前記超音波信号の伝搬方
向に垂直に平面波光が入射する。さらに、この平
面波光の進行方向に垂直に位置座標指定専用の超
音波ビームが第2の振動子3より発射される。第
2図は前記音響光学的セル5を光進行方向より見
た場合の形状を示している。第1の振動子2およ
び第2の振動子3には、それぞれ電気信号を加え
る入力端子8a,8bが設けられている。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an acousto-optic cell for electrical signal processing, which is one of the components of the present invention. A sinusoidal electric signal having a resonant frequency of the first vibrator 2 is amplitude-modulated with an analog electric signal to be processed and applied to the first vibrator 2. This amplitude modulation signal is converted into an ultrasonic signal by the first transducer 2 and radiated into an ultrasonic propagation medium 10 such as a liquid. Plane wave light is incident into the acousto-optic cell 5 through light transmission windows 1a and 1b perpendicular to the propagation direction of the ultrasound signal. Further, an ultrasonic beam dedicated to specifying position coordinates is emitted from the second transducer 3 perpendicular to the traveling direction of this plane wave light. FIG. 2 shows the shape of the acousto-optic cell 5 when viewed from the light traveling direction. The first vibrator 2 and the second vibrator 3 are provided with input terminals 8a and 8b, respectively, to which electrical signals are applied.

第3図は、音響光学的セル5の内部における超
音波信号11と超音波ビーム12の関係を示した
ものである。同図aのアナログ電気信号13によ
つて振幅変調された周波数の正弦波信号が入
力端子8aに加えられ、第1の振動子2によつて
前記音響光学的セル5中に超音波信号11として
発射される。この超音波信号11によりセル内の
超音波伝搬媒質10中に格子状の密度変化が生
じ、密度変化の大きさは超音波振幅の小さな場合
前記アナログ電気信号13の振幅にほぼ比例する
ことが知られている。また、この格子状密度変化
はセル内の音速をvとすれば、(v/)の格
子定数をもつ一次元位相格子を形成しており、こ
の位相格子に平面波光を通過させると光波面に前
記振幅変調された正弦波信号に対応した位相変化
を生ずる。この対応関係は、前記正弦波振幅変調
信号の時間軸をtとし、セル内の超音波伝搬方向
の空間軸をxとした場合、x=vtとなる。
FIG. 3 shows the relationship between the ultrasound signal 11 and the ultrasound beam 12 inside the acousto-optic cell 5. As shown in FIG. A sinusoidal signal of frequency 1 amplitude-modulated by the analog electrical signal 13 of FIG. is fired as. It is known that this ultrasonic signal 11 causes a lattice-like density change in the ultrasonic propagation medium 10 in the cell, and that the magnitude of the density change is approximately proportional to the amplitude of the analog electrical signal 13 when the ultrasonic amplitude is small. It is being In addition, this lattice-like density change forms a one-dimensional phase grating with a lattice constant of (v/ 1 ), where the sound speed in the cell is v, and when plane wave light is passed through this phase grating, the optical wavefront A phase change corresponding to the amplitude modulated sine wave signal is generated. This correspondence relationship is x=vt, where t is the time axis of the sinusoidal amplitude modulation signal and x is the spatial axis in the ultrasound propagation direction within the cell.

次に、第1の振動子2よりx方向に距離Ldだ
け離れた位置において、第2の振動子3より、前
記平面波光進行方向に垂直に、かつ、前記超音波
信号11と交差するように超音波ビーム12を発
射する。この超音波ビーム12の進行方向軸をy
とする。x軸y軸は必ずしも直交させる必要はな
いが、同図ではx,y軸が直交している場合を示
している。前記超音波ビーム12は、第2の振動
子3の入力端子8bに周波数f2の一定振幅正弦波
信号を加えることによつて発生させる。この超音
波ビーム12は前記超音波信号11と同様に、セ
ル内においてy軸方向に一次元位相格子を形成す
る。前記超音波ビーム12と前記超音波信号11
とが交差している部分では、x,y軸方向の二次
元位相格子が形成される。この二次元位相格子を
通過した平面波光は二次元的位相変化を受ける
が、その位相変化量は、超音波ビーム強度が一定
であるため、端子8aに加えたアナログ電気信号
13によつてのみ可変される量となる。ゆえに、
前記二次元位相格子を通過した光は、同図aに示
すアナログ電気信号13の斜線部分の振幅値情報
を光波面の位相変化量の形で、また、斜線部分の
中心時刻tsを空間位置Ldとして保有している。
Next, at a position a distance Ld away from the first transducer 2 in the x direction, the second transducer 3 transmits a signal perpendicular to the traveling direction of the plane wave light so as to intersect with the ultrasonic signal 11. The ultrasonic beam 12 is emitted. The traveling direction axis of this ultrasonic beam 12 is y
shall be. Although the x and y axes do not necessarily need to be perpendicular to each other, the figure shows a case where the x and y axes are perpendicular to each other. The ultrasonic beam 12 is generated by applying a constant amplitude sinusoidal signal of frequency f 2 to the input terminal 8b of the second transducer 3. Similar to the ultrasound signal 11, this ultrasound beam 12 forms a one-dimensional phase grating in the y-axis direction within the cell. The ultrasound beam 12 and the ultrasound signal 11
A two-dimensional phase grating in the x and y axis directions is formed at the intersection of the two. The plane wave light that has passed through this two-dimensional phase grating undergoes a two-dimensional phase change, but since the ultrasonic beam intensity is constant, the amount of phase change can only be varied by the analog electrical signal 13 applied to the terminal 8a. amount. therefore,
The light that has passed through the two-dimensional phase grating has the amplitude value information of the shaded area of the analog electric signal 13 shown in FIG. It is held as

ここで、Ldの位置にある第2の振動子3を連
続励振して時間変化のない超音波ビームを発射す
ることを考える。この場合、現在前記超音波ビー
ムと重なつている超音波信号11は、現時刻より
(Ld/v)時間前に第1の振動子2に加えられた
アナログ電気信号の振幅情報を持つものである。
ゆえに、この重なり合つている部分の超音波信号
11を二次元位相格子の性質を利用して光学的に
検出すれば、前記アナログ電気信号13の
(Ld/v)時間遅延信号を得ることができる。
Here, consider that the second vibrator 3 located at the position Ld is continuously excited to emit an ultrasonic beam that does not change over time. In this case, the ultrasonic signal 11 currently overlapping with the ultrasonic beam has amplitude information of an analog electrical signal applied to the first transducer 2 (Ld/v) hours before the current time. be.
Therefore, by optically detecting the ultrasonic signals 11 in this overlapping portion using the properties of a two-dimensional phase grating, it is possible to obtain a (Ld/v) time-delayed signal of the analog electrical signal 13. .

第4図は、本発明の音響光学的電気信号処理器
の実施例における構成図である。電気信号処理用
音響光学的セル5を通過し、超音波信号11と超
音波ビーム12とによつて位相変調をうけた平面
波光は、レンズ6によつて空間的光学フイルタ7
の面上に結像する。この結像はいわゆる二次元フ
ーリエ変換像、または、二次元回折像と言われる
もので、平面波光の光軸に垂直な面における位相
変化分布を表わす二次元スペクトルである。同図
において超音波ビーム12が斜線を施した位置の
第2の振動子3より、紙面に垂直上向きに発射さ
れている場合を考える。第5図は光軸方向より見
た前記音響光学的セル5と、前記空間的光学フイ
ルタ7の形状および相対位置の関係を示してい
る。前記音響光学的セル5内の超音波信号11と
超音波信号12の進行方向を示すx,y軸に、空
間的に平行であるような前記空間的光学フイルタ
7面の座標軸をそれぞれα,βとする。前記音響
光学的セル内に時間周波数の電気信号で作られ
た正弦波超音波による第1次回折光輝点は光源波
長をλ、レンズ6の焦点距離をFとすると前記空
間的光学フイルタ7の面上において光軸より距離
d=λFf/vだけ離れた位置に光軸対称に2点
現われる。光軸点に対するこれら回折輝点の方向
は、超音波進行方向に等しい。ゆえに、超音波信
号11により生ずる第1次回折光輝点位置は同図
bに示すP+(a,o),P-(−a,o)の点とな
る。ただし、a=λF/vである。同様に周
波数の正弦波電気信号で作られた超音波ビー
ム12による第1次回折光輝点位置は、同図bに
示すQ+(o1b),Q-(o1−b)である。ただし、
b=λF/vである。さらに、超音波信号1
1と超音波ビーム12の交差した部分による二次
元回折輝点は、P+の輝点がβ軸方向に距離
±b回折したもの、あるいはQ+の輝点がa
軸方向に距離±a回折したものであると考えら
れ、R(±a,±b)で示した4点に現われる。
よつて、これら4点のうち1点以上の光を空間的
光学フイルタ7で通過検出すれば、アナログ電気
信号の(Ld/v)時間遅延させた振幅情報を得
ることができる。前記フイルタ7を通過した出力
光の振幅強度は超音波信号11の振幅値、すなわ
ちアナログ電気信号13に比例しているため、こ
れを光電変換することにより前記アナログ信号1
3を遅延した信号が自乗値の形で電気信号として
得られる。
FIG. 4 is a block diagram of an embodiment of the acousto-optic electrical signal processor of the present invention. The plane wave light that has passed through the acousto-optic cell 5 for electrical signal processing and has been phase-modulated by the ultrasound signal 11 and the ultrasound beam 12 is filtered by a spatial optical filter 7 by a lens 6.
The image is formed on the surface of This image is a so-called two-dimensional Fourier transform image or a two-dimensional diffraction image, and is a two-dimensional spectrum representing a phase change distribution in a plane perpendicular to the optical axis of plane wave light. In the figure, consider the case where the ultrasonic beam 12 is emitted upward perpendicularly to the plane of the paper from the second transducer 3 at the shaded position. FIG. 5 shows the relationship between the shapes and relative positions of the acousto-optic cell 5 and the spatial optical filter 7 as viewed from the optical axis direction. The coordinate axes of the plane of the spatial optical filter 7, which are spatially parallel to the x and y axes indicating the traveling directions of the ultrasonic signals 11 and 12 in the acousto-optic cell 5, are α and β, respectively. shall be. The first-order diffraction bright spot due to the sinusoidal ultrasound generated by the time-frequency electrical signal in the acousto-optic cell is located on the surface of the spatial optical filter 7, where the light source wavelength is λ and the focal length of the lens 6 is F. On the top, two points appear symmetrically with respect to the optical axis at a distance d=λFf/v from the optical axis. The direction of these diffraction bright spots with respect to the optical axis point is equal to the ultrasound traveling direction. Therefore, the positions of the first-order diffracted light spots generated by the ultrasonic signal 11 are the points P + (a, o) and P - (-a, o) shown in FIG. However, a=λF 1 /v. Similarly, the positions of the first-order diffracted light spots of the ultrasonic beam 12 created by the sinusoidal electric signal of frequency 2 are Q + (o 1 b) and Q - (o 1 - b) shown in Figure b. . however,
b=λF 2 /v. Furthermore, ultrasonic signal 1
The two-dimensional diffraction bright spot due to the intersection of 1 and the ultrasound beam 12 is the bright spot of P + , - diffracted at a distance ±b in the β axis direction, or the bright spot of Q + , - is diffracted at a distance of a
It is considered that the light is diffracted over a distance of ±a in the axial direction, and appears at four points indicated by R (±a, ±b).
Therefore, if the light from one or more of these four points passes through and is detected by the spatial optical filter 7, amplitude information of the analog electrical signal delayed by (Ld/v) time can be obtained. Since the amplitude intensity of the output light that has passed through the filter 7 is proportional to the amplitude value of the ultrasonic signal 11, that is, the analog electrical signal 13, by photoelectrically converting this, the analog signal 1
A signal delayed by 3 is obtained as an electrical signal in the form of a square value.

第6図は、単発パルスの超音波ビームを発射
し、アナログ電気信号のサンプリングを行う場合
を示している。パルス超音波14は継続長さを光
透過窓1a,1bのy軸方向長さWyとし、x軸
方向幅をpとする。同図aは、超音波信号11の
位置を固定し、これに対するパルス超音波14の
相対的動きによつて2つの超音波の重なる様子を
示している。同図bは、2つの超音波波による二
次元位相格子を検出し光電変換した後のサンプリ
ング出力信号15を示している。ただしアナログ
電気信号13に対応させるためサンプリング出力
信号15は自乗圧縮してある。長さWyのパルス
超音波が前記光透過窓1a,1bを横切るに要す
る時間TsはTs=2Wy/vであり、超音波パルス
14が前記光透過窓1a,1bの枠にかかつてか
ら、完全に同図aのA点で超音波信号と重なるま
でに要する時間はTs/2である。同図aA点に対
応する出力信号は同図b′A点であり、この点の振
幅値がサンプリング値を表わす。1つのパルス超
音波14が光透過窓1a,1bを通過終了後、た
だちに、同一の振動子より次のパルス超音波を発
射し、この操作を繰返し継続することによつて、
同図bに破線で示したような周期的サンプリング
値を得ることができる。同一の第2の振動子3を
使用してこの操作を行なえば、アナログ電気信号
13に対するサンプリング周期と、サンプリング
出力信号15のサンプリング値を示す点(例えば
同図bA′点)の周期は一致し、単に遅延信号をサ
ンプリングする動作となる。また、パルス超音波
14の発射周期は一定とし、配置場所の異なる第
2の振動子3を用いてこのパルス超音波14の位
置Ldを変化させれば、アナログ電気信号13に
対するサンプリング周期が変化し、サンプリング
出力信号15の時間軸はアナログ電気信号13の
時間軸を伸長、または圧縮したものとなる。すな
わち、Ldを減少させる方向に向つてパルス超音
波14を移動すれば、アナログ電気信号13に対
するサンプリング周期はTsより長いものとな
り、Tsの周期で表示されるサンプリング出力信
号15は前記アナログ電気信号13の時間軸を圧
縮したものとなる。同様の理由でLdを増加させ
る方向にパルス超音波14パルスを移動すれば、
時間軸伸長を行うことができる。
FIG. 6 shows a case where a single pulse ultrasonic beam is emitted and analog electrical signals are sampled. The duration of the pulsed ultrasound 14 is the length Wy of the light transmission windows 1a and 1b in the y-axis direction, and the width in the x-axis direction is p. Figure a shows how two ultrasonic waves overlap by fixing the position of the ultrasonic signal 11 and moving the pulsed ultrasonic wave 14 relative to this. Figure b shows the sampling output signal 15 after detecting a two-dimensional phase grating using two ultrasonic waves and photoelectrically converting the detected two-dimensional phase grating. However, in order to correspond to the analog electrical signal 13, the sampling output signal 15 is square compressed. The time Ts required for a pulsed ultrasonic wave of length Wy to cross the light transmission windows 1a, 1b is Ts = 2Wy/v, and since the ultrasonic pulse 14 has entered the frame of the light transmission windows 1a, 1b, The time required for the ultrasonic signal to overlap with the ultrasonic signal at point A in the same figure is Ts/2. The output signal corresponding to point aA in the figure is point b′A in the figure, and the amplitude value at this point represents the sampling value. Immediately after one pulsed ultrasound 14 finishes passing through the light transmission windows 1a, 1b, the next pulsed ultrasound is emitted from the same transducer, and by continuing to repeat this operation,
It is possible to obtain periodic sampling values as shown by the broken line in FIG. If this operation is performed using the same second vibrator 3, the sampling period for the analog electrical signal 13 and the period of the point indicating the sampling value of the sampling output signal 15 (for example, point bA' in the figure) will match. , the operation is simply sampling the delayed signal. Furthermore, if the emission period of the pulsed ultrasound 14 is constant and the position Ld of the pulsed ultrasound 14 is changed using the second transducer 3 located at a different location, the sampling period for the analog electrical signal 13 will change. , the time axis of the sampling output signal 15 is the time axis of the analog electrical signal 13 expanded or compressed. That is, if the pulsed ultrasound 14 is moved in the direction of decreasing Ld, the sampling period for the analog electrical signal 13 will be longer than Ts, and the sampling output signal 15 displayed at the period of Ts will be longer than the analog electrical signal 13. The time axis is compressed. For the same reason, if 14 pulses of pulsed ultrasound are moved in the direction of increasing Ld,
Time axis extension can be performed.

本発明は以上のような構成であり、音響光学的
セル内に発射する超音波ビームの位置とタイミン
グを制御することにより、アナログ電気信号の遅
延、サンプリング、時間軸圧縮・伸長等の信号処
理が可能である効果を有する。
The present invention has the above configuration, and by controlling the position and timing of the ultrasonic beam emitted into the acousto-optic cell, signal processing such as delay, sampling, time axis compression/expansion, etc. of analog electrical signals can be performed. It has the effect of being possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の構成要素である音響光学的セ
ルの実施例を示す図、第2図は音響光学的セルを
光軸方向より見た図、第3図は音響光学的セルの
内部における超音波の状態を示す図、第4図は本
発明の実施例を示す図、第5図は2つの超音波に
よる回折光の発生位置を示す図、第6図は2つの
超音波の交差状態と信号出力を示す図。 1a,1bは光透過窓、2は第1の振動子、3
は第2の振動子、4a,4bは超音波吸収部材、
5は音響光学的セル、6はレンズ、7は空間的光
学フイルタ、8a,8bは入力端子、9は光電変
換器、10は超音波伝搬媒質、11は超音波信
号、12は超音波ビーム、13はアナログ電気信
号、14はパルス超音波、15はサンプリング出
力信号、Aは2つの超音波の交差位置、A′はA
に対応するサンプリング値を示す。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an acousto-optic cell which is a component of the present invention, FIG. 2 is a diagram of the acousto-optic cell viewed from the optical axis direction, and FIG. 3 is a diagram showing the inside of the acousto-optic cell. Figure 4 is a diagram showing the state of ultrasonic waves, Figure 4 is a diagram showing an embodiment of the present invention, Figure 5 is a diagram showing the generation position of diffracted light due to two ultrasound waves, and Figure 6 is a diagram showing the state of intersection of two ultrasound waves. and a diagram showing signal output. 1a and 1b are light transmission windows, 2 is a first vibrator, 3
is a second vibrator, 4a and 4b are ultrasonic absorbing members,
5 is an acousto-optic cell, 6 is a lens, 7 is a spatial optical filter, 8a, 8b are input terminals, 9 is a photoelectric converter, 10 is an ultrasound propagation medium, 11 is an ultrasound signal, 12 is an ultrasound beam, 13 is an analog electrical signal, 14 is a pulsed ultrasound, 15 is a sampling output signal, A is the intersection position of two ultrasound waves, A' is A
Indicates the sampling value corresponding to .

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 超音波伝搬媒質を充てんした電気信号処理用
音響光学的セルであつて、該セルの対向する両壁
に備えられ平面波光線を通過させる光透過窓1
a,1bと;処理すべき電気信号を第1の超音波
に変換し前期平面波光線の光軸と垂直に前記媒質
中に放射する1個以上の第1の振動子2と;該第
1の振動子から放射方向に所定の距離はなれて配
置されていて、電気信号処理のための制御信号を
受領して第2の超音波に変換し前記光軸と垂直に
かつ第1の超音波と交差するように前記媒質中に
放射する1個以上の第2の振動子3と;前記第
1、第2の超音波を吸収するために第1、第2の
振動子にそれぞれ対向して備えられた超音波吸収
部材4とを備えた電気信号処理用音響光学的セル
5と;該セルを透過した前記平面波光束を集束す
るレンズ6と、該レンズにより作られた回折像の
うち所定位置の輝点を検出する空間的光学フイル
タ7とを備え、前記所定位置が振幅変調波で成る
該処理すべき電気信号の搬送波周波数と光軸に対
する前記第1、第2の超音波の放射方向と関連し
て定まり、前記輝点の出現する時間が前記交差点
位置までの第1の超音波の伝搬時間に関連して定
まり、前記輝点の輝度が前記交差位置における該
第1、第2の超音波の振幅に関連して定まるよう
になつていることを特徴とする音響光学的電気信
号処理器。
1 An acousto-optic cell for electrical signal processing filled with an ultrasonic propagation medium, with light transmission windows 1 provided on both opposing walls of the cell and allowing plane wave light to pass through.
a, 1b; one or more first transducers 2 that convert the electrical signal to be processed into a first ultrasonic wave and radiate it into the medium perpendicular to the optical axis of the plane wave beam; It is placed a predetermined distance from the transducer in the radial direction, receives a control signal for electrical signal processing, converts it into a second ultrasonic wave, and generates a second ultrasonic wave perpendicular to the optical axis and intersects with the first ultrasonic wave. one or more second oscillators 3 that radiate into the medium so as to radiate into the medium; provided opposite to the first and second oscillators to absorb the first and second ultrasonic waves, respectively; an acousto-optic cell 5 for electrical signal processing, comprising an ultrasonic absorption member 4; a lens 6 for focusing the plane wave light beam transmitted through the cell; a spatial optical filter 7 for detecting a point, the predetermined position being related to the carrier frequency of the electrical signal to be processed consisting of an amplitude modulated wave and the radiation direction of the first and second ultrasonic waves with respect to the optical axis. The time at which the bright spot appears is determined in relation to the propagation time of the first ultrasonic wave to the intersection position, and the brightness of the bright spot is determined in relation to the propagation time of the first ultrasonic wave to the intersection position. An acousto-optic electrical signal processor characterized in that the signal is determined in relation to amplitude.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019239949A1 (en) 2018-06-13 2019-12-19 三菱瓦斯化学株式会社 Lgps-based solid electrolyte and production method

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WO2019239949A1 (en) 2018-06-13 2019-12-19 三菱瓦斯化学株式会社 Lgps-based solid electrolyte and production method

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