Изоляторы.

Изоляторыпредназначены для избавления от паразитического отражения лучей, которые возникают в оптических системах.

Сущность изолятора:

Анализатор – устройство, аналогичное поляризатору, т.е. пропускает только линейное излучение. Эти устройства различаются по месту расположения.

Основные схемы радиосвязи.

Стандартная схема – формирование и прием сигнала.

Для передачи используется атмосфера, но это не однородная среда.

Если работают на длинных или средних волнах, то будут соответствующие ограничения. В приземной области длинные волны хорошо распространяются. Наибольшей дифракции волна подвергается, когда размеры препятствий соизмеримы с длиной волны. Малые преграды почти не влияют на распространение волны. Это одно из преимуществ длинных волн. Так как мы работаем в приземном пространстве, то это постоянная среда, которая не сильно меняется со временем.

,- коэффициент изменения в среде.

Для передачи необходима большая мощность и это минус.

Как только переходим к коротким волнам, то нельзя увеличивать мощность до предела, есть определенный предел.

Ретрансляторы – передача высокочастотных сигналов.

Распространение луча еще зависит и от среды. В тропосфере луч может отражаться от верхних слоев. Такая система передачи позволяет достигать несколько сот километров. При определенном угле происходит равномерное искривление траектории.

Космическая связь:

• Высокоорбитные (передача информации на длинные расстояния)

• Низкоорбитные (недостатки: стоимость, постоянная передача информации ограничена: эффект изменения частоты (влияние движения спутника на несущую частоту))

При определенном угле эллипс переходит в окружность.

В среде вектор Eраскладывается на две составляющие: на два квазеглавных сечения. Для материала выбирают наиболее оптимальное значение: D = ε E

D = ε E.

Пойдет волна в направлении kсо скоростьюV= c÷; V= c÷.

Эти волны идут с разной скоростью, т.е. если на материал направить свет, то одна волна выйдет раньше, а другая позже. Получается, что в среде пойдут два луча – D и D, которые будут взаимно ортогональны. Лучи идут по одному и тому же пути, но на выходе появятся две волны, ориентированные относительно осей.

На входе: На выходе возникает пространственная спираль и

эллептически поляризованный свет.

Т.к. ε = f(ξ), то получаются ограничения: мы должны выбирать среды, которые не изменяли быεпод действием света.

• kd=2Пm, m=0,±1,±2, то на выходе плоская поляризация;

• kd=П/2(2m+1), m=0,±1,±2, то на выходе эллипс, оси которого будут совпадать с системой координат;

• Е=Е,то эллипс превращается в окружность;

• kd≠ П/2 m, то на выходе эллипс, который располагается определенным образом.

Поляризатор преобразовывает свет в линейно-поляризованный. На выходе получается модулированный сигнал, который зависит от ξ.

Закон Мамоса:если имеется два скрещенных анализатора, то интенсивность на входе будет пропорциональна интенсивности на выходе, умноженной на квадрат косинуса угла.

I=0 (E), I меняется(E)

Оптические пластины λ/2.

Пластины могут иметь разные свойства. Выбирают, чтобы кристаллы поворачивали угол поляризации на заданную величину. Это означает то, что если на кристалл направить линейно-поляризованное излучение, на выходе у данного кристалла между лучами возникнет сдвиг по фазе на П или кратный нечетному числуП.

E= a cos(ωt – kr + φ)

На входе: E= a cosα cos(ωt – kr)

E= a sinα cos(ωt – kr).

На выходе: E' = a cosα cos(ωt – k(ε)r)

E' = a sinα cos(ωt – k(ε)r).

Если α = П/2, то получается круговая поляризация.

k = ;k = .

Если α = П, тоЕповорачивается на 2α.

Е= Е+Е.

Модуляторы, изменяя ε, изменяют либо входное напряжение, либо направление луча.

Стоячие волны возникают при условии l =λ/2. Образуется так называемая решетка, на которой происходит дифракция, т.е. луч пойдет не прямолинейно, а будут дифракционные порядки. В узлах кристалл своих свойств не меняет. В тех местах, где узлы – возмущение, ε имеет ненулевое значение.

d sinθ = λ.

Если изменить d, изменитсяθ.

Чтобы получились стоячие волны, необходимо «удержать» кристалл с точностью до 0,25 мкм.

п

п> п- луч самофокусируется.

Прошедшее излучение фокусируется с помощью фотодетекторов.

п