Направляющие оптические системы

В системах связи и передачи информации по непрямолинейным путям приходиться применять направляющие оптические системы. Существенный недостаток зеркально-линзовых систем – значительные габариты. В настоящее время в качестве направляющих систем широко используют волоконные световоды. Для соединения отдельных элементов в оптических и оптоэлектронных микросхемах применяют планарные светодиоды (будут рассмотрены ниже).

6.3. Электронные элементы

Сигнал, вырабатываемый приемником излучения обычно очень мал. Чтобы извлечь из сигнала полученную информацию, его надо усилить до такого уровня, при котором он может быть зарегистрирован или измерен. Поэтому входное устройство электронной системы: усилитель. Выходной сигнал приемника обычно передается на усилитель через согласующую схему (входную цепь).

В качестве усилителя чаще используют усилители переменного тока (т.к. у усилителей постоянного тока нестабильно положение нулевого отсчета). Для получения переменного сигнала оптический сигнал в оптоэлектронном приборе модифицируется с помощью механических, электрооптических и других модуляторов.

Усилитель обычно состоит из двух частей: предусилителя и собственно усилителя. В предусилителе присходит предварительное усиление сигнала; собственно усилитель содержит регулировочные элементы, позволяющие изменять коэффициент усиления, полосу усиливаемых частот и др. параметры.

В последующих электрических цепях осуществляется обработка сигнала (устройство формирования и декодирования, схемы совпадений, фильтры, детекторы и др.).

Обработанный сигнал регистрируется с помощью осциллографических, визуальных; фотографических индикаторов или записывается автоматическими системами.

Электронная система оптоэлектронного прибора фиксирует не только полезный сигнал, но и помехи, генерируемые электронными элементами прибора. При этом в большинстве случаев уровень помех настолько высок, что оптоэлектронный прибор может нормально функционировать только при условии их эффективного подавления, что достигается применением различных фильтрующих элементов и оптимальных методов обработки информации на всех этапах ее преобразования и регистрации.

6.4. Средства вычислительной техники в оптоэлектронных приборах

В современных оптоэлектронных приборах и системах широко используют средства вычислительной техники, позволяющие значительно повысить точность измерений и автоматизировать процессы получения и обработки информации.

С помощью ЭВМ решают следующие задачи:

1. исправление ошибок измерения (путем сравнения с данными в памяти; соответствующей обработки);

2. преобразование одной величины в другую (например, длины волны в частоту);

3. улучшение отношения С/Ш (за счет статистической обработки);

4. обработка результатов измерений (с применением интегрирования, дифференцирования и др. операций);

5. сравнение полученных данных с данными в памяти ЭВМ;

6. ЭВМ позволяет в некоторых случаях значительно уменьшить число измерений, необходимых для получения информации;

7. в спектральных приборах с использованием ЭВМ можно уменьшить кол-во вещества, необходимое для исследования;

8. уменьшается время эксперимента;

9. повышается точность измерений;

10. управление процессом измерений.

Средства вычислительной техники все более широко применяются и для управления работой оптоэлектронных приборов и процедурами экспериментов. При этом командам, выдаваемым ЭВМ в соответствии с определенной программой, производится выбор спектральной области измерений, сканирование по заданной траектории, усреднение результатов, смена исследуемых объектов и другие необходимые операции. Использование ЭВМ автоматического преобразования информации и управления ходом эксперимента позволяет наряду с повышением точности измерений уменьшить время эксперимента, т. е. увеличить производительность труда.