Л.Н.Магдич1, А.В. Мороз2, В.П.Савченко3, Н.Н. Семеновский4

1–4 АО НПОДАР имени академика А.Л. Минца (Москва, Россия)
1 LMagdich@npodr.ru, 2 amoroz@npodr.ru, 3 VSavchenko@npodr.ru, 4 NSemenovskii@npodr.ru

Постановка проблемы. Для противодействия злонамеренным попыткам использования беспилотных летательных аппаратов в последнее время в различных приложениях актуальна задача повышения разрешающей способности РЛС по дальности за счет использования акустооптических согласованных фильтров (АОСФ).

Цель. Разработать акустооптический согласованный фильтр (АОСФ) с «самофокусировкой», основанный на объемной изотропной дифракции лазерного излучения для сверхширокополосного (параметр широкополосности η=0,67) радиосигнала с линейной частотной модуляцией и обеспечивающий заданную длительность сжатого сигнала.

Результаты. Выбраны оптимальные параметры дизайна АОСФ, изготовлены экспериментальные образцы устройства, проведены измерения и анализ их рабочих характеристик. Показано хорошее совпадение результатов с теоретическими оценками.

Практическая значимость. Результаты исследований могут использоваться в процессорах сигнальной обработки РЛС с высокими характеристиками разрешения по дальности и пропускной способности.

Магдич Л.Н., Мороз А.В., Савченко В.П., Семеновский Н.Н. Акустооптический согласованный фильтр для сверхширокополосного ЛЧМ-сигнала // Наукоемкие технологии. 2026. Т. 27. № 3. С. 63−71. DOI: https://doi.org/ 10.18127/ j19998465-202603-08

1. Lee J.N., VanderLugt A. Acoustooptic Signal Processing and Computing. Proceedings of the IEEE 1989. V. 77. № 10. P. 1528.
2. Cutrona L.J., Leith E.N., Palermot C.J., Porcello L.J. Optical Data Processing and Filtering Systems. IRE Transactions on Information Theory. 1960. V. IT-6. P. 386.
3. Slobodin L. Optical correlation technique. Proceedings of the IEEE 1963. V. 51. P. 1782.
4. Arm M., Lambert L., Weissman I. Optical correlation techniques for radar pulse compression. Proceedings of the IEEE 1964. V. 52. P. 842.
5. Gerig J.S., Montague H. A simple optical filter for chirp radar. Proceedings of the IEEE. 1964. V. 52. P. 1753.
6. Atzeni C., Pantani L. Optical Signal-Processing Through Dual-Channel Ultrasonic Light Modulators. Proceedings of the IEEE. 1970. V. 58. P. 501.
7. Collins J.H., Lean E.G.H., Shaw H.J. Pulse Compression by Bragg diffraction of light with microwave sound. Appl. Phys. Lett. 1967. V. 11. P. 240.
8. Schulz M.B., Holland M.C., Davis L. Optical Pulse Compression Using Bragg Scattering by Ultrasonic Waves. Appl. Phys. Lett. 1967. V. 11. P. 237.
9. Chang I.C. Acousto-Optic Devices and Applications. In Handbook of Optics. V.2: Devices, Measurements and Properties. Optical Society of America. 2nd ed. McGraw-Hill. Inc. 1995.
10. Sprague R.A. A Review of Acousto Optic Signal Correlators. SPIE. 1976. V. 90. P.136.
11. Chen S.T. Guided-Wave Acousto-Optics. Interactions, Devices, and Applications. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 1990.
12. Berg N.J., Lee J.N., Casseday M.W. Acousto-Optic Implementation of Real- and Near-Real-Time Signal Processing. Optical Engineering. 1979. V. 18. P. 420.
13. Кузичкин А.В. Оптический коррелятор сложных фазоманипулированных сигналов // Радиотехника и электроника. 1979. Т. 24. С. 2360.
14. Есепкина Н.А., Лавров А.П., Дмитриев С.В. Акустооптический процессор радиосигналов с дискретной частотной модуляцией // Письма в ЖТФ. 1997. Т. 23. № 2. С. 12.
15. Zari M.C., Berinato R.J., Zwilling A.F. Acousto-Optic Signal Processors for Air Defense Sensors. SPIE-1992. V. 1704. P. 158.
16. Viveiros E.A., Harrison L.J., Patterson M.S., Berinato R.J., Williams K.W., Riasati V.R., Durrett R.A. Acousto-Optic Range Doppler Processor Design for Radar Insertion. SPIE-1992. V. 1704. P. 19.
17. Rhodes W.T. Acousto-Optic Signal Processing: Convolution and Correlation. Proceedings Of The IEEE. 1981. V. 69. № 1. P. 65.
18. Kuschel H. VHF/UHF radar. Part I: Characteristics. Electronics & Communication Engineering Journal. 2002. V. 14. № 2. P. 61.
19. Kuschel H. VHF/UHF radar. Part II: Operational aspects and Applications. Electronics & Communication Engineering Journal. 2002. V. 14. № 3. P. 101.
20. Лазоренко О.В., Черногор Л.Ф. Сверхширокополосные сигналы и физические процессы. Основные понятия, модели и методы описания // Радиофизика и радиоастрономия. 2008. Т. 13. № 2. С. 166.
21. Lewis C., Gogineni S., Rodriguez-Morales F., Panzer B., Stumpf T., Paden J., Leuschen C. Airborne fine-resolution UHF radar: an approach to the study of englacial reflections, firn compaction and ice attenuation rates // Journal of Glaciology. 2015. V. 61. № 225. Р. 89.
22. Soumekh M. Reconnaissance with Ultra Wideband UHF Synthetic Aperture Radar. IEEE Signal Processing Magazine. 1995. V. 12. № 4. P. 21.
23. Hellsten H., Ulander L. M.H. Airborne Array Aperture UWB UHF Radar -Motivation and System Considerations // IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine. 2000. V. 15. № 5. P. 35.
24. Mcmahon D.H. Wideband Pulse Compression via Brillouin Scattering in the Bragg Limit // Proceedings of the IEEE. 1967. V. 55. № 9. P.1602.
25. Балакший В.И., Парыгин В.Н., Чирков Л.Е. Физические основы акустооптики. М.: Радио и связь. 1985.
26. Виноградова М.Б., Руденко О.В., Сухоруков А.П. Теория волн. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит-ры.1979.
27. Магдич Л.Н., Молчанов В.Я. Акустооптические устройства и их применение. М.: Сов. радио. 1978.
28. Chang I.C. Design of wideband acousto-optic Bragg cells. SPIE. 1982. V. 352. P. 34.
29. Hecht D.L., Petrie G.W. Acousto-Optic Diffraction From Acoustic Anisotropic Shear Modes in Gallium Phosphide. Ultrasonics Symposium. 1980. Boston. MA. USA. P. 474. doi: 10.1109/ULTSYM.1980.197443.