10.Детекторлар мен электромагнитті шағылысу көзінің айырмашылығын түсіндіріңіз

Детектор (лат. detector - ашқыш)

Модуляцияланған жоғары жиілікті тербелістен төмен жиілікті тербелісті бөліп алуға арналған құрылғы. Тасымалдаушы жиіліктегі тербелістің модуляциялану (амплитудалық, жиіліктік, фазалық) түріне қарай детекторлар да амплитудалық, жиіліктік және фазалық детекторлар болып бөлінеді.

Қабылданатын сигналдарды белгілеуге арналған сызықты емес схема. Белгілі бір алгоритммен жұмыс істейтін бөгеуілдер аясынан пайдалы сигналды бөліп алатын құрылғы.

Электромагнитті сыну және шағылу заңдарын түсіну үшін минимум қажетті анықтамалады енгізейік.

n1 және n2 АПП-сы бар 3.2-суретке сәйкес АВ екі ортаның шекарасына толқынның түсу бұрышы φ1 деп аталады, яғни АВ шекарасындағы 1-түсу сәулесі мен N1 нормаль арасы.

3.2-сурет. Жарықтың сынуы мен шағылысуы

Шағылысу бұрышы φ3 – N1 нормаль мен 3-сәуле аралығы болып табылады. Сыну бұрышы φ2 – N2 нормальі мен сынған 2-сәуле аралығы. Жарықтың шағылысу мен сыну заңдары мынаған негізделген. n1 және n2 АПП-сы бар электромагниттік толқын шекараға түскен кезде түсетін, сынатын және шағылысатын сәулелер бір жазықтықа N1,2 нормальдарымен орналасады. Олар О нүктесі арқылы өтеді, ол 3.2-суретте көрсетілген. Түсетін, сынатын және шағылысатын толқындардың жиіліктері бірдей болады. Түсу бұрышы шағылысу бұрышына тең болады. Түсу бұрышы сыну бұрышымен мына қатынас арқылы баланысқан:

11.Электромагнитті шағылысу спектр аймақтарын салыстырып, оларды атаңыз

Қазіргі уақыттағы оптоэлектроника сәулелену көзі ретінде шалаөткізгішті, қаттыденелі және газдық оптикалық кванттық генераторларды(ОКГ) қолданады. ОКГ-да жарық сәулелендіргіш болып атомдардың қозған валенттік электрондары(газдық ОКГ) немесе өткізгіштіктің электрондары(шалаөткізгіштік ОКГ) болып табылады. Бірінші жағдайда валенттік электронның қозған күйден қозбаған күйге ауысуы фотонның энергиямен сәулеленуімен қоса беріледі(сопровождается)

Бұл жердегі h- Планк тұрақтысы; v-толқын фотонына сәйкес келетін жиілік.

Екінші жағдайда фотонның сәулеленуі валенттік зонада орналасқан өткізгіш электронның кемтікпен рекомбинация процесі кезінде болады. Екі жағдайда да электронның қозған күйден қозбаған күйге ауысу уақыты τп =10–8 с өлшемді құрайды. Көрсетілген ауысу процесіндегі фотонның сәулелену уақытыτп –ға қарағанда аз және τ= 1,5 мкм үшін τф = 10–15 с өлшемін құрайды.τпжәнеτфшартты арақатынасы 2.8-суретте көрсетілген.

τпуақыты кезінде көптеген Nф фотондар сәулеленеді, олардың саны газдағы немесе қатты денедегі қозған электрондардың санымен анықталады. Әрқашан v бірдей жиілікке ие (ол арқылы E(t) өрісі өзгереді) фотондар табылады.Мұндай фотондардың тізбегі 2.9-суретте көрсетілгендей толқындық цуг тудырады.

2.9-суреттен Т периоды бар бір реттік τффотонының өзін-өзі тудыру уақыты электромагниттік толқынмен пайда болғанын көру қиын емес.

2.8-сурет. Фотон өрісі 2.9-сурет. Толқындық цуг

Кез-келген ОКГ 2.9-суретке сәйкес τк уақытында бір ғана цугті емес, жиіліктері әртүрлі көптеген цугтерді сәулелендіре алады. Бір-біріне уақыт және кеңістік бойынша қабатттаса отырып, цугтер толқындық пакетті тудырады. Толқындық пакет ішінде цугтер интерференцияланады. Интерференция нәтижесінде Евекторының соғуы пайда болады,ол жақын жиілікті тербелістердің қосылуы болып табылады.

Анықтама бойынша екі толқын когерентті деп аталады егер олар бірдей жиілікке және уақыт бойынша тұрақты фаза айырымына ие болса. Жоғарыда айтылғандардан реалды оптикалық сәулелену үшін когерентті толқындар түсінігі идеалданған модель болып табылатыны айқын.