Теория и расчет оптико-электронных приборов - Якушенков Ю.Г.
ISBN 5-88439-035-1
Скачать (прямая ссылка):
Такие дефлекторы позволяют обеспечить большую частоту сканирования, высокую пространственную разрешающую способность. Одними из основных их недостатков являются довольно высокое питающее напряжение, ограниченный спектральный диапазон и большие потери на поглощение.
Акустооптические дефлекторы работают по принципу отклонения лучей при периодическом пространственном изменении плотности среды (ячейки) под воздействием акустических волн, возбуждаемых в ней. Акустические волны образуют фазовую решетку с периодом, равным их длине. Пучок, проходящий через ячейку, дифрагирует на этой решетке. Изменяя длину Хл акустической волны, можно менять положение отдельных максимумов дифракционного изображения. Если лучок падает на бегущую акустическую волну под определенным углом, то наблюдается только дифракция первого порядка (дифракция Брэгга). При изменении Xa меняется угол прихода лучей, соответствующих этой дифракции, т.е. происходит сканирование. В качестве материалов для акустооптических дефлекторов используются TeO2, PbMoO4, и многие др.
Электрооптические и акустооптические дефлекторы позволяют создать двумерные многопозиционные системы с числом позиций IO3...IO4 и частотой переключения порядка IO7 Гц и более. Мощности, необходимые для управления ими, составляют несколько ватт при размерах входных зрачков до нескольких десятков миллиметров.
Контрольные вопросы
1. Почему сканирование может повысить помехозащищенность ОЭП?
2. Сравните преимущества и недостатки схем последовательного и параллельного сканирования.
3. Какие требования и почему предъявляют к многоэлементным приемникам, используемым в сканирующих системах ОЭП?
4. Какими средствами можно увеличить скорость сканирования при спиральной и строчной траекториях и что препятствует этому?
5. Какие специфические требования предъявляются к оптической системе сканирующего ОЭП (для различных методов сканирования)?
6. Дайте сравнительную характеристику оптико-механическнм и фотоэлектронным сканирующим системам. Ю.Г. Якушенков. Теория и расчет оптико-электронных приборов
Глава 9. МОДУЛЯЦИЯ И ДЕМОДУЛЯЦИЯ СИГНАЛОВ В ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРАХ
9.1. Назначение, классификация и особенности модуляции потока излучения
Прием полезного сигнала и измерение его параметров во многих ОЭП нельзя или трудно вести, если не принять специальные меры, обеспечивающие отделение (фильтрацию) сигнала от помех, усиление его до необходимого уровня, предварительное выделение достаточно характерных признаков сигнала и т.д. К числу таких мер относятся модуляция и демодуляция.
Модуляцией принято называть изменение одного или нескольких параметров сигнала — носителя информации. Модуляция оптического сигнала — потока излучения — служит обычно для решения двух основных задач: V) для изменения параметров сигнала в соответствии с какими+либо свойствами или параметрами наблюдаемого объекта, например дальностью до излучателя или его угловым поло-жениеми2) для выделения полезного сигнала на фоне шумов и помех.
При активном методе работы ОЭП с помощью модуляции обычно решают обе эти задачи; при пассивном методе модуляция используется прежде всего для решения второй задачи, а в сочетании с анализом изображения, например при сканировании углового поля прибора, и для создания сигнала, связанного с каким-либо параметром наблюдаемого объекта.
В гл. 7 при рассмотрении анализаторов различн0го типа были приведены примеры изменений (модуляции) амплитуды, фазы, частоты сигнала, соответствующих изменениям параметров источника сигнала, например его координат.
234 t Глава 9. Модуляция и демодуляция в оптико-электронных приборах
Для решения второй задачи с помощью модуляции спектр сигнала «переносится» в ту область частот, где меньше влияние помех, как внутренних, так и внешних, и где происходит его отделение от помех.
После фильтрации сигнала необходимо выделить полезную (низкочастотную) информацию. Нелинейная операция, заключающаяся в «возвращении» спектра сигнала в низкочастотную область, т. е. в восстановлении модулирующего сигнала, называется демодуляцией (детектированием ).
Часто в ОЭП применяется модуляция с несущей (двухкратная модуляция). В этом случае сигнал, содержащий полезную (низкочастотную) информацию о наблюдаемом объекте, модулирует более высокочастотное (несущее) колебание. Вследствие инерционности большинство приемников излучения, используемых в настоящее время, Ш реагирует на изменения амплитуды электромагнитного колебания, Ироисходящие с оптической частотой (1014 ...1016 Гц). Поэтому в ОЭП часто приходится создавать несущее колебание с гораздо меньшими частотами, например, путем прерывания потока. При этом в отличие ОТ радиотехники, где модуляцией обычно называется воздействие на йвеущее колебание, в оптико-электронном приборостроении создание ОИГнала несущей частоты Также рассматривается как модуляция.
Наибольшее распространение в ОЭП получили усилители переменною тока, обладающие по сравнению с усилителями постоянного тока более высокой стабильностью работы и рядом других преимуществ. Однако при их использовании требуется, чтобы сигнал, поступающий Hft Вход усилителя, был переменным, что также достигается с помощью модуляции потока.
