|
| |
|
Главная Журналы ным свойством зеркально отражать луч именно в том нал из которого этот луч пришел. Поэтому никакого наведения ля не требуется, надо лишь поставить его примерно перпещ приходящему лучу. Трипель-призма является оптическим радиолокационного уголкового отражателя. Отраженный свет попадает в приемную оптику и на фс ник. На выходе приемника выделяется модулирующий с фаза его запаздывает относительно фазы сигнала в мс оптического передатчика. Измерив разность фаз, можно з считать и расстояние до отражателя. В современных дальне делает встроенный микропроцессор, и результат-дистанщ лиметрах-выдается на многоразрядный цифровой дисплея Наконец, третий пример, оптрон. Это уже не прибор, вающий большие расстояния, а элемент электронных cxeiw представляет собой пару: светодиод-фотодиод, объеди одном непрозрачном корпусе. Выводы светодиода и ф электрически не соединены друг с другом, поэтому оптр< служить прекрасным элементом связи или развязки между ческими или электронными устройствами. В качестве приме] привести случай, когда нужно вывести информацию из у находящейся под высоким напряжением, а соединительные использовать нельзя из-за ограниченной электрической п изоляции или по условиям техники безопасности. Конструкции оптронов могут бьггь самыми разньпш. Б ковольтной изоляции не требуется, то весь оптрон, включ диод и фотодиод, выполняется в виде единой конструкщ  Светодальномер  Оптрон оптроны часто используют как элементы электронных схем, например в качестве элемента связи в триггерах, мультивибраторах или операционных усилителях. Интересна конструкция оптрона с откры-тьпи воздушным оптическим каналом. Он допускает механическую модуляцию светового потока. Предположим, что требуется с высокой точностью знать частоту вращения вала. На вал насаживают обтюратор-диск с чередующимися прозрачными и непрозрачными секторами. Секторы прерывают поток света в оптическом канале оптрона, и на выходе фотодиода появляются импульсы, следующие с частотой, кратной частоте вращения. Другое применение-счет деталей на конвейере и тому подобное.     Применение оптронов От оптрона к оптической линии связи Однажды нашей лаборатории понадобилось изготовить ко что описанный датчик скорости вращения вала. Включили ;ветодиод, но подвели к нему питание не от источника постоянного тока, а от звукового генератора, чтобы на выходе фотодиода полу-чить переменный звуковой сигнал, который легко усилить и измерить. Гтали добиваться предельной чувствительности системы, подбирая )ежим элементов, схему усилителя. А как проверить чувствительность? Очень просто: отодвигать" фотодиод от светодиода. По мере совершенствования устройства побились расстояния между излучателем и приемником более метра. И тут возникла мысль: а не снабдить ли светодиод и фотодиод собирающими линзами? Нашли линзу, попробовали поставить ее на пути, да так, чтобы фотодиод оказался в фокусе. Сигнал возрос, но отодвигать фотодиод дальше не позволяли размеры лаборатории. Не беда. Посчитали теоретически. Получилось, что даже с двумя относительно небольшими линзами диаметром около 40 мм дальность действия нашего оптрона достигает километра! И вторая мысль-вместо монотонного писка звукового генератора передавать обьншый человеческий голос. Разумеется, мы уподобились современным изобретателям велосипедов-светотелефон давно известен,-но зато как интересно своими руками сделать подобную конструидаю. Светотелефон был изготовлен. Каждый аппарат действовал всего от двух элементов с напряжением 1,5 В, которых хватило на целый сезон. Дальность действия не превысила, правда, полутора километров, но ведь использовались слабенький светодиод с некогерентным излучением и случайно оказавшиеся под рукой линзы. Линии оптической связи с лазерами в качестве источников света могут обеспечивать дальность в десятки и сотни километров; практически она ограничена только поглощением света в атмосфере. Значит, в космосе..? В космосе лазерная линия связи может перекрыть миллионы километров благодаря очень малой расходимости в пространстве лазерного луча. У оптической линии связи есть еще одно громадное достоинство. Любой канал связи обычно бывает узкополосным. Во всяком случае полоса передаваемых частот оказывается не более нескольких процентов частоты несущей. На частоте 10 ГГц (длина волны 3 см) в СВЧ диапазоне можно передать полосу частот 100 МГц, что примерно соответствует скорости передачи двоичной информации 100 Мбит/с. А в KB диапазоне на частоте 10 МГц (длина волны 30 м) она не может превзойти 100 кбит/с, да и передавать полосу частот 100 кГц на KB не позволит ни одна инспекция электросвязи. Иное дело в оптическом диапазоне. При длине волны 1 мкм частота несущей составляет 3-10 МГц, а полоса передаваемых частот может достигать 3-10* МГц, или 3000 ГГц. Скорость передачи информации 3000 Гбит/с! Пока это фантастика, но теоретически возможная. В настоящее время скорость передачи информации в оптическом диапазоне ограничена только инерционностью фотоприемников, и пределы ее повышения практически неисчерпаемы. Это позволяет передавать огромные объемы информации. В Москве давно уже функционирует линия оптической связи между двумя высотными зданиями. Она используется как часть городской телефонной сети. Тоненький красный луч лазера переносит многие тысячи телефонных разговоров. Представляете, сколько меди, свинца и пластика оказалось возможным не укладывать под землю. Теперь мы вплотную приблизились к очень интересной теме. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 [ 102 ] 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 |