Оборудование
+ Голографические системы
+ Обработка информации
+ Оптико-электронные приборы
+ Системы связи
+ Элементы
Сервис
Написать e-mail для Dr.O  Для связи с Администратором

Добро пожаловать на сайт Оптические преобразователи


Приборы оптической электроники, использующих принцип преобразования оптического излучения в электрический сигнал.

оптические преобразователиЭти приборы широко применяются для точных измерений, при изучении строения вещества, при исследовании медленно и быстро протекающих процессов, для обработки материалов, управления различными технологическими процессами, для сбора, передачи и хранения информации, видения в темноте, измерения температуры тел на расстоянии, в навигации, при астрономических и астрофизических исследованиях, для обнаружения различных объектов и управления их движением, при исследовании окружающей среды.

Известно, что человек не видит предметы размерами менее 0,1 мм и предметы, удаленные на большие расстояния. Мы плохо видим в темноте, поскольку наш глаз чувствителен лишь к видимому излучению, а также и при ярком освещении. Оптико-электронные приборы существенно восполняют эти недостатки нашего зрения, так как позволяют исследовать малые или удаленные объекты п регистрировать невидимые глазом излучения.

Широкое применение оптико-электронных приборов обусловлено следующими особенностями оптического излучения.

Подавляющее большинство природных явлений и производственных процессов сопровождается оптическим излучением. Оно либо генерируется самим исследуемым объектом, либо возникает вследствие того, что псследуе-мый объект отражает или рассеивает излучение посторонних источников. При этом характеристики и параметры оптического излучения жестко связаны с характеристиками и параметрами вызывающих его явлений и процессов.

Оптическое излучение возникает при протекании как микропроцессов (па уровне атомов и молекул), так и макропроцессов (в масштабах Вселенной).

Свет распространяется с огромной скоростью, которая, как известно, является максимально возможной в природе.

Из этого следует, что, используя оптико-электронные приборы, можно исследовать атомарные, молекулярные, клеточные и глобальные процессы. Изменения характеристик и параметров оптического излучения объекта — это точная и вполне объективная мера изменения, характеристик и параметров происходящих в объекте процессов и явлений.

С помощью оптического излучения можно осуществлять бесконтактное исследование различных процессов, не вмешиваясь в их ход. Скорость получения информации при этом очень высока.

Определяющую роль в работе приборов играют процессы распространения света в различных средах и процессы взаимодействия света с веществом. Можно провести аналогию между радиоэлектронным и оптико-электронным прибором. В радиоэлектронном приборе электромагнитное излучение радиодиапазона (с длиной волны от нескольких миллиметров до нескольких километров), генерируемое передатчиком, по проводам или в атмосфере распространяется до приемника, где преобразуется в электрический сигнал с использованием электронных устройств. Таким образом, в радиоэлектронном приборе носителем полезной информации является радиоизлучение.

Совершенно аналогично в оптико-электронном приборе оптическое излучение (электромагнитные колебания с длиной волны от 0,01 мкм до 1 мм), генерируемое источником, распространяется по оптическим кабелям или в атмосфере до приемника, где преобразуется в электрический сигнал. Носителем информации в оптико-электронных приборах является, следовательно, оптическое излучение.

Оптико-электронные приборы отличает ряд важных достоинств.

  • Во-первых, как будет показано ниже, при переходе к оптическому диапазону (частота световых колебаний у=1014...1015Гц) увеличивается частота, используемая для передачи полезного сигнала, т.е. несущая. Это значительно расширяет доступную для передачи полосу частот, а следовательно, и информационную емкость системы. С другой стороны, малая длина световой волны (k = c/v, где с — скорость света) обеспечивает весьма высокую плотность записи информации в оптических запоминающих устройствах.
  • Во-вторых, угловая расходимость светового луча пропорциональна длине волны. Так как длина волны света весьма мала, возможно получение световых пучков с рчень малой расходимостью. Это позволяет передавать оптическую энергию с малыми потерями в небольшие области пространства. Именно благодаря этому свойству световых пучков оказалась возможной лазерная локация Луны, находящейся от Земли на расстоянии около 385 тысяч километров.
  • В-третьих, поскольку источник и приемник в оптико-электронном приборе не связаны электрически, а связь между ними осуществляется только посредством светового излучения (электрически нейтральных квантов света), они не влияют друг на друга. По этой же причине в оптико-электронном приборе поток информации передается лишь в одном направлении — от источника к приемнику, и приемник никак не воздействует на источник.
  • В-четвертых, оптико-электронные приборы отличает высокая помехозащищенность. Каналы, по которым распространяется оптическое излучение, не воздействуют друг на друга и практически нечувствительны к электромагнитным помехам.

К достоинствам оптико-электронных приборов относится также возможность и временной (как в радиотехнике), и пространственной модуляции сигнала. Например, в световом пучке, в плоскости, перпендикулярной направлению его распространения, можно выделить несколько весьма малых площадок и модулировать соответствующие части пучка независимо друг от друга. Это позволяет производить параллельную обработку информации, что очень важно при создании высокопроизводительных вычислительных комплексов.

Перечисленные достоинства оптико-электронных приборов делают их применение весьма перспективным. Именно этим и объясняется наблюдаемое сегодня бурное развитие приборов данного класса.

Оптико-электронный прибор является комплексной системой, включающей в себя разнородные по физическим принципам работы элементы. Именно комплексность обеспечивает прибору те свойства, которые выгодно отличают его как от чисто электронного, так и от чисто оптического.

Поиск




Календарь

^ Наверх ^

Карта сайта. Все страницы.