Применение оптронов

Кроме рассмотренных типов оптопар, следует упомянуть также о некоторых других видах оптронов. К ним можно отнести приборы, у которых в качестве фотоприемников используют МДП-фотоварикапы и полевые фототранзисторы, дифференциальные оптроны (один излучатель работает на два идентичных фотоприемника).

Оптроны применяются:

• в цифровых и линейных схемах, благодаря возможности их быстрого переключения из одного состояния в другое,

• для бесконтактного управления в высоковольтных (до 1300 В) и сильноточных (до 320 А) цепях;

• для получения информации оптическим методом;

• в качестве бистабильных элементов в переключателях, усилителеях, генераторах оптических и электрических колебаний и т. д.

6.2. Оптические системы оптоэлектронных приборов

Оптоэлектронные приборы, работающие по пассивной схеме, имеют приемную оптическую систему, которая должна собирать на приемнике как можно большую часть излучения объекта или создать изображение высокого качества. Приборы активного типа кроме приемной имеют также и передающую оптическую систему, задача которой создать на поверхности исследуемого объекта достаточную освещенность. В устройствах связи и передачи информации передающая оптическая система формирует световой пучок, который служит носителем информации. С помощью оптической системы осуществляется и спектральная или пространственная фильтрация оптического сигнала

Оптическая система оптоэлектронного прибора – совокупность оптических деталей (линз, зеркал, призм, фильтров, диаграмм). Структура оптической системы зависит от назначения прибора. Только идеальная оптическая система формирует точечное изображение точечного объекта. Таких систем в природе не существует. В реальной оптической системе изображение точки – кружок, размеры которого определяются дифракцией (следствие волновой природы света) и аберрациями (искажениями, вносимыми оптической системой). Аберрации существенно ухудшают качество изображения, особенно при использовании простейшей оптической системы (одиночной линзы или сферического зеркала). В современных оптических системах применяют оптические элементы со сложными асферическими поверхностями (параболическими, гиперболическими) или увеличивают число элементов системы.

Рассмотрим основные виды оптических систем.

Объективы

О бъектив фокусирует излучение объекта на приемнике или создает на нем изображение объекта. Простейший объектив – одиночная положительная линза (но у одиночной линзы значительные аберрации).

Изображение более высокого качества дают многолинзовые объективы. Роль объектива может играть одиночное сферическое зеркало, зеркало с параболической или гиперболической поверхностью. Широко используют двухзеркальные объективы. Но зеркальные объективы не дают хорошего изображения при большом поле зрения; кроме того, контррефлектор экранирует часть поверхности зеркального объектива. От этих недостатков свободны зеркально-линзовые объективы. К ним относятся системы Шмидта, Максутова и другие. Некоторые типы объективов оптоэлектронных приборов показаны на рис. 6.2.