Сканирование отверстием
Самым простым способом реализации сканирования в пространстве изображения, является сканирование отверстием, выполненном в непрозрачном экране и перемещающемся в плоскости изображения по определенному закону. В процессе перемещения отверстия на фотодетектор , расположенный за ним приходит поток излучения пропорциональный освещенности участков изображения, расположенных за отверстием такой принцип сканирования можно реализовать с помощью устройства показанного на рис. . Диск с отверстиями, расположенными по спирали Архимеда устанавливается в фокальной плоскости объектива О за полевой диафрагмой Пд. Вращение диска приводит к поочередному прохождению отверстий диска по полю полевой диафрагмой с некоторым смещением в направлении оси вращения, что обеспечивает последовательный просмотр точек плоскости изображения. Потоки излучения от просматриваемых участков проходят на фотодетектор, размер чувствительной площадки которого определяется величиной поля обзора и фокусным расстоянием объектива О: lпр=2f 'tg(/2) f '.
Тема 8. Модуляция оптических сигналов, свойства модулированных сигналов. Назначение модулятора-анализатора в структуре ОЭС, виды модуляторов-анализаторов, их функции в системе, отличительные особенности модулятора и анализатора в структуре ОЭС, основные требования к ним.
В простейших случаях процесс модуляции заключается в изменении одного из параметров сигнала амплитуды, частоты, фазы, временных параметров сигнала, интенсивности. На примере простейшего, гармонического сигнала u(t)=U0Cos(0t-0) рассмотрим суть отдельных видов модуляции. Для немодулированного колебания U0, 0, 0 являются константами, однако при модуляции они изменяются по определенному закону. Эти изменения можно выразить, умножив эти параметры на величину [1 + mF(t)], где F(t) - модулирующая функция, а m- коэффициент, характеризующий глубину модуляции. Величины |F(t)| и m принимают значения 1 .
Модуляция называется амплитудной, если сигнал аналитически представляется в виде u(t)=U0[1 + mF(t)]Cos(0t-0).
Модуляция называется частотной, если сигнал аналитически представляется в виде u(t)=U0Cos0[1 + mF(t)]-0.
Модуляция называется фазовой, если сигнал аналитически представляется в виде u(t)=U0Cos0t-0[1 + mF(t)].
При изменении одного из энергетических параметров сигнала модуляцию называют модуляцией по интенсивности ф(t)= Ф0[1 + mF(t)]Cos(0t-0).
Модуляция применяется для ввода информации в сигнал, для извлечения информации из сигнала, при получении сигнала с определенными временными свойствами, которые реализуются при воздействии на поток излучения как в передающем, так и в приемном устройствах.
Модуляция оптического сигнала получила широкое распространение в системах оптической связи, оптической локации, машиностроении, геодезии и ряде других оптико-электронных приборах и системах. При этом выбор метода модуляции и типа модулятора зависит от характера решаемой задачи, необходимой глубины модуляции, мощности модулирующего сигнала, режимов работы источника излучения и ряда других факторов.
Модуляция оптического сигнала может осуществляться двумя способами: без поднесущей и с поднесущей частотой. Модуляция с поднесущей частотой заключается в том, что поток излучения модулируется высокочастотным сигналом, который в свою очередь модулирован информационным сигналом, что позволяет эффективно разделить сигнал несущий полезную информацию от сигналов мешающего фона.
Модуляция полезного сигнала позволяет решать следующие задачи:
преобразовать лучистый поток от различных участков объекта, являющийся функцией пространственных координат в сигнал, являющийся функцией времени;
определить угловые координаты излучающего объекта, отличающиеся по энергетическим характеристикам излучения от окружающего фона;
отфильтровать сигналы, создаваемые малоразмерными объектами от сигналов протяженного фона, то есть осуществить пространственную фильтрацию.
Модуляцию можно осуществлять непосредственно в источнике излучения, в тракте распространения излучения и непосредственно в приемнике излучения. Модуляцию в источнике излучения можно реализовать путем питания ИИ, чаще всего газоразрядных импульсных ламп и светодиодов, переменным током определенной частоты.
Реализовать указанные выше виды модуляции можно двумя видами устройств: механическими и электрооптическими.