- •ОптИческие устройства в радиотехнике учебное пособие
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Когерентная оптика и оптическая
- •1.1. Свойства света и его параметры
- •1.2. Оптоэлектронные приборы и устройства
- •1.3. Монохроматичность, когерентность и поляризация света
- •2.1. Распространение света
- •2.2. Преломление и отражение света на границе двух однородных сред
- •Вопросы для самопроверки
- •2. Геометрическая оптика
- •2.3. Особенности распространения оптического излучения в световодах
- •2.4. Взаимодействие света с веществом
- •2.5. Классификация оптоэлектронных приборов и устройств
- •2.6. Пассивные оптические элементы
- •Вопросы для самопроверки
- •3. Дисперсия, дифракция и интерференция света
- •3.1. Дисперсия света
- •3.2. Дифракция света
- •3.3. Интерференция света и интерферометры
- •3.4. Двухлучевые интерферометры
- •3.5. Волоконно-оптические и интегрально-оптические интерферометры
- •3.6. Планарные диспергирующие элементы интегральной оптики
- •3.7. Многоканальные волоконно-оптические линии связи
- •Вопросы для самопроверки
- •4. Электрооптические, магнитооптические и акустооптические устройства
- •4.1. Электрооптические эффекты
- •4.2. Электрооптические модуляторы света
- •4.3. Модуляторы на жидких кристаллах
- •4.4. Электрооптический эффект в цтсл-керамике
- •4.5. Магнитооптические эффекты
- •4.6. Акустооптическая модуляция
- •Вопросы для самопроверки
- •5. Оптическая обработка информации
- •5.1. Описание оптического сигнала
- •5.2. Методы Фурье-анализа
- •5.3. Аналоговые оптические процессоры
- •5.4. Оптоэлектронные ацп
- •Вопросы для самопроверки
- •6. Радиооптические системы
- •6.1. Классификация радиооптических систем
- •6.2. Структурные схемы основных радиооптических систем
- •6.3. Источники излучения
- •6.4. Приемный оптический модуль
- •Вопросы для самопроверки
- •7. Лазерные локационные системы
- •7.1. Схема лазерной локационной системы
- •7.2. Многофункциональная система лазерной локации.
- •7.3. Лазерные системы управления оружием
- •7.4. Лазерные системы связи и стыковки космических аппаратов
- •7.5. Расчеты параметров оптической связи
- •Вопросы для самопроверки
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Глоссарий
- •Предметный указатель
- •Содержание
Глоссарий
Оптоэлектроника – наука об устройстве приборов для генерации, приема и преобразования оптического излучения в диапазоне от 0,1 до 100 мкм и процессах, происходящих в них.
Оптоэлектронные приборы – электронные приборы, обеспечивающие преобразование электрической энергии в световую и, наоборот, световую в электрическую. Например, светодиод, фотодиод, фототранзистор.
Оптоэлектронное устройство – устройство, объединенное с другими вспомогательными электронными (или оптическими) приборами в единое целое для выполнения заданных функций. Например, светодиод с модулятором образуют передающий оптический модуль (ПОМ). Фотодиод (фототранзистор) вместе с усилителем образует оптоэлектронное устройство, которое называются приемным оптическим модулем (ПРОМ).
Квантовые приборы – приборы, построенные на принципах использования квантовых эффектов при взаимодействии света с электронами атомов различных веществ. К этим приборам относят, прежде всего, лазеры, а также нелинейные и параметрические преобразователи света.
Радиотехника – наука о передаче и извлечении информации с помощью электромагнитных волн, а также об устройстве и работе приборов для генерации и приема электромагнитных колебаний с частотами от единиц кГц до более чем 300 ГГц. Последняя цифра соответствует длине волны 0,1 мм или 100 мкм. Т.е. оптический диапазон следует непосредственно за пределом радиотехнического диапазона.
Радиооптика – наука об изучении и использовании волновых процессов в оптике и радиотехнике, основанная на общности законов оптики и радиотехники. В частности оптические методы позволяют наблюдать и моделировать дифракционные и интерференционные явления характерные для радиоволн. И наоборот, сейчас освоены гетеродинные методы обработки сигналов, впервые использованные в радиотехнике.
Световой поток – количество лучистой энергии, протекающей в единицу времени сквозь некоторую поверхность σ; измеряется в люменах; (лм) – световой поток, посылаемый источником света 1 кд внутрь телесного угла в 1 ср (ср-стерадиан); люмен может быть выражен в ваттах;
Сила света – отношение светового потока dФ, распространяющегося от источника в рассматриваемом направлении внутри малого телесного угла dΏ, к этому телесному углу (I=dФ/dΏ); единицей силы света является кандела (кд) – сила света, испускаемого с 1/600000 м2 площади сечения излучения в перпендикулярном к этому сечению направлении при температуре затвердевания платины Т=2042 К и при давлении р=101325 Па.
Освещенность – величина светового потока, приходящегося на единицу площади освещаемой поверхности, Е=dФ/dσ; для измерения освещенности используется единица люкс; лк=лм/м2 – световой поток в 1 лм, распределенный по площади 1 м2; может быть выражена в ватт/м2;
Яркость источника (для протяженных источников) – световой поток, излучаемый в данном направлении единицей площади видимой поверхности источника внутрь единичного телесного угла; может быть выражена в ватт/(м2 ·ср);
Светимость – суммарный световой поток, отходящий от единицы площади светящейся поверхности внутрь телесного угла равного 2π; S=Ф/σ,; для измерения освещенности используется также единица люкс (лк) = лм/м2 – световой поток в 1 лм, распределенный по площади 1 м2; выражается в ватт/м2, как и освещенность.
Оптический сигнал - это световая волна, несущая определенную информацию.
Временная когерентность - это постоянство фазы волны в моменты времени, разделенные интервалами времени равными кратному числу периодов волны.
Пространственная когерентность - это постоянство фазы в пространстве в точках удаленных от источника излучения на расстояния кратные длине волны.
Состояние поляризации – это характер кривой, которую описывает конец электрического вектора, или направление вектора в пространстве.
Степень поляризации – доля мощности поляризованного излучения в частично поляризованной волне.
Коэффициент затухания – величина, характеризующая уменьшение мощности оптического излучения при его прохождении по оптическому волокну, выраженная в дБ и, отнесенная к длине оптического волокна.
Дисперсия света – это зависимость скорости распространения света от частоты.
