12.1.2. Фур’є процессори, конвольвіри, активні пристрої на пах

Для рішення завдань чи iдентифікацiї сигналу, для спеціального перетворення сигналу використаються Фур’є процессори.

Використають:

1) Резонансні (фільтрові);

2) Дисперсійні;

3) Iнтерфереційні (рециркуляційні);

4) Кореляційні.

Див. Рис. 215.



-

G(jW)=S() exp(-jW) dt;

t

0

S_n(t)=S()h_n(t-)d;

h_n(t)=M(t)cosW_nt;

1, t[0, T_a]

0, t[0, T_a]

t

t

0

0

0

t

S_n(t)=S()M(t-)cosW_n(t-)d=cosW_ntS()W_nd+sinW_ntS()sinW_nd;

S_n(t)=AcosW_nt+BsinW_nt=A_sin(W_nt+);

t

t

0

0

A_=A²+B²=(S()cosW_nd)²+(S()sinW_nd)²;

t

t

t

0

0

0

Gn(jW)=S()exp(-jW_n) d=S()cosW_nd+jS()sinW_nd;

Отже на вихіді одержали сигнал рівний n- ой гармонікі.

Див. Рис. 216.

Конвольвер

-L/2

U_вих(t)= U(t-X/L)V(t+X/C)dX- це є згортання, де С- швидкість ПАХ.

Введемо зміну: t-X/C=.

t

0

U_вих(t)=V()U(2t-)d;

Конвольвер з використанням нелiнійного полупровіднику.

Див. Рис. 217.

Дискретна модель.

Див. Рис. 218.

N

n-1

U_вих(t)=V(2(t-t_З)-t_n)U(t_n);

Див. Рис. 219.

Принцип роботи: на ВШП подається напруга, при цьому виникають токі, що підсилюються в півпровідникі, після цього токі передаються на ВШП назад. Є варіанти як об’ємного так і плівочного виконання.

Див. Рис. 221.

12.2. Оптоелектронні пристрої і елементи

12.2.1. Загальні положення

Вивчають як оптичні так і електричні ефекти, у речовинах і їх взаємодії, а також пристрої на їх основі, бувають когерентні і не когерентні.

Перевага:

1) У когерентних висока інформаційна ємкість і плотність;

2) У не когерентних однонаправлена передача сигналу.

До них відносяться:

1) СІД-лазери;

2) СОІ;

3) Фотоприймачи (фотоопіри т. і.);

4) Оптрони;

5) Пристрої керування випромінювання.

I=dФ/d; Ф=dQ/dt; E=dФ/dS; M=dФ\d.

12.2.2. Оптрони

Оптрони можна поділити:

1) Оптопари.

2) Інтегральні схеми.

В загальному випадку оптрони будуть мати слідуючу структуру:

Див. Рис. 222.

ФП- фотоприймач;

ДВ- джерело випромінювання;

В- світловий вплив;

ЕЗ- електричні зв’язки;

ОС- оптичне середовище.

Можливі варианти на виході:

Вхід	ЭС	ЭС	ОС	ОС
Вихід	ЭС	ОС	ЭС	ОС

1) Оптопари.

Див. Рис. 223.

Випускають: АОТ 123, АОТ 111, КОЛ 201, АОУ 203.

2) Оптичні інтегральні схеми.

Див. Рис. 224.

Оптичні інтегральні схеми мають на вході оптрон (оптопари).

Див. Рис. 225.

12.2.3. Пристрої керування випромінювання

Модуляція оптичного сигналу (когерентного)- ця зміна фази, частоти і здійснюється на основі оптоелектричних і оптомагнітних ефектів.

Оптоелектричні ефекти (ефекти Окельса і Кера).

1) n(E)=n₀+PE,

де n- преломлення;

2) n(E)=n₀+KE².

З зміною напруги ми одержуємо зміну випромінювання.

3) Ефект Фарадея (керує зовнішним магнітним полем).

Реалізація на основі 1 і 2.

Застосування модулятора. Див. Рис. 226.

Світоклапанний пристрой. Див. Рис. 227.

де I- оптичний сигнал 1;

IІ- оптичний сигнал 2;

а- аналізатор;

п- полярізатор;

1- фотонапівпровідник;

2- модулятор;

3- диелектричне зеркало;

Е- напруга.

Подаємо Е, на поверхністі 1- утворюються заряди, що модулiруются сигналом I. Сигнал IІ модулiруєтся по сигналу I. Якщо IІ не когерентний, а I- когерентний, то на виході буде когерентний.

Сигнал I керується Е, IІ керується I.