Оптоэлектронный передатчик


 

H04B10/00 - Передающие системы, использующие потоки корпускулярного излучения или электромагнитные волны, кроме радиоволн, например световые, инфракрасные (оптические соединения, смешивание или разделение световых сигналов G02B; световоды G02B 6/00; коммутация, модуляция и демодуляция светового излучения G02B,G02F; приборы или устройства для управления световым излучением, например для модуляции, G02F 1/00; приборы или устройства для демодуляции, переноса модуляции или изменения частоты светового излучения G02F 2/00; оптические мультиплексные системы H04J 14/00)

Владельцы патента RU 2548390:

Часовской Александр Абрамович (RU)

Изобретение относится к области оптоэлектронной техники и касается оптоэлектронного передатчика. Оптоэлектронный передатчик состоит из источника питания, лазера, повернутого полупрозрачного отражательного зеркала, корректирующей линзы, электрического модулятора, малогабаритного фотоприемника и автоматического коммутатора. Оптический выход лазера связан через повернутое полупрозрачное отражательное зеркало с оптическим входом корректирующей линзы. Оптический выход корректирующей линзы связан с оптическим входом малогабаритного фотоприемника, имеющего выход, соединенный через электрический модулятор с первым входом автоматического коммутатора. Автоматический коммутатор имеет второй вход и выход, соответственно соединенные с выходом источника питания и со входом лазера. Технический результат заключается в уменьшении габаритов и энергопотребления устройства. 1 ил.

 

Изобретение относится к области оптоэлектроники и может быть использовано в оптических системах.

Известен оптоэлектронный передатчик, изложенный в книге И.К. Верещагин. «Введение в оптоэлектронику». М., Высшая школа, 1991 г., стр.62. Он состоит из источника излучения в виде лазера, который может быть выполнен в полупроводниковом исполнении. При этом спектр излучения лазера может быть преобразован в другой спектр. Однако устройство имеет увеличенную громоздкость и габариты.

Известен оптоэлектронный передатчик, изложенный в патенте №2270498 от 19.07.2004 г., опубликованный в БИ №5 от 20.02.2005 г., автор Часовской А.А. В нем используется лазер, корректирующая линза и повернутое отражательное зеркало, которое может быть и полупрозрачным, обеспечивающим отражение половины световой энергии в пространство. Другая половина световой энергии проходит через зеркало и поступает на оптический вход корректирующей линзы. Накачка внутри лазера может осуществляться благодаря подаче напряжения с блока питания в узлы лазера, осуществляющие накачку. После прохождения луча от лазера через корректирующую линзу осуществляется преобразование спектра излучения в другой спектр, обеспечивающий увеличение мощности излучения лазера. В состав устройства может входить электрический модулятор, выдающий команду на импульсное или непрерывное излучение лазера. Однако габариты устройства не всегда удовлетворяют предъявленным требованиям. В предлагаемом устройстве уменьшаются его габариты без уменьшения мощности излучения.

Достигается это введением малогабаритного фотоприемника и автоматического коммутатора, при этом оптический выход корректирующей линзы связан с оптическим входом малогабаритного фотоприемника, имеющего выход, соединенный через электрический модулятор с первым входом автоматического коммутатора, имеющего второй вход и выход, соответственно соединенные с выходом источника питания и с входом лазера.

На фигуре 1 и в тексте приняты следующие обозначения

1 - малогабаритный фотоприемник

2 - корректирующая линза

3 - повернутое полупрозрачное отражательное зеркало

4 - лазер

5 - автоматический коммутатор

6 - источник питания

7 - электрический модулятор,

при этом оптический выход лазера 4 связан через повернутое полупрозрачное отражательное зеркало 3, через корректирующую линзу 2 с оптическим входом малогабаритного фотоприемника 1, имеющего выход, соединенный через электрический модулятор 7 с первым входом автоматического коммутатора 5, второй вход и выход которого соответственно соединены с выходом источника питания 6 и входом лазера 4.

Устройство работает следующим образом.

Источник 6 выдает постоянное напряжение уменьшенной мощности через автоматический коммутатор 5 на вход лазера 4 для осуществления его накачки. При этом коммутатор подключает источник питания к лазеру при отсутствии напряжения на другом входе коммутатора. В результате лазер формирует световой поток, который проходит через повернутое полупрозрачное отражательное зеркало 3, и часть энергии поступает в пространство, отразившись от зеркала 3, а часть - в корректирующую линзу 2, которая обеспечивает сопряжение этого луча с чувствительными элементами малогабаритного фотоприемника 1, где осуществляется преобразование световой энергии в электрический сигнал. Размер фотоприемника может составлять несколько миллиметров, а его конкретное исполнение представлено в книге A.M. Василевский и др. «Оптическая электроника». Энергоатомиздат, 1990 г., стр.32. Далее напряжение, величина которого зависит от мощности излучения, поступает в электрический модулятор, формирующей непрерывный или квазенепрерывный сигнал, следующий через вышеупомянутый автоматический коммутатор 5 на вход лазера. При этом коммутатор 5 при наличии сигнала от модулятора 7 отключает от лазера источник питания 6 и подключает модулятор 7 к лазеру.

Пример исполнения автоматического коммутатора представлен в книге А.С. Траубе, В.Г. Миргородский. «Электроника и основы автоматики». М., Высшая школа, 1985 г., стр.142, 143. В зависимости от сигнала, поступающего с модулятора 7, лазер 4 излучает непрерывную или импульсную световую энергию. При этом мощность излучения увеличивается, частота импульсов может составлять, например, 100 Гц. Далее вышеупомянутый процесс повторяется многократно, и обеспечивается лавинообразное увеличение напряжения с выхода фотоприемника и мощность излучения лазера. Объясняется это тем, что по мере увеличения напряжения для накачки увеличивается энергия этой накачки, а следовательно, и величина ее поступления на активную среду лазера 4.

В качестве лазера может быть использован, например, малогабаритный диодный лазер, представленный в книге Ю. Айхлер. «Мир физики и техники», «Лазеры, исполнение, управление, применение». Техносфера, М., 2012 г., стр.193-196. В данном устройстве излучение является однородным и обеспечивается положительная обратная связь с преобразованием оптической энергии в электрическую. Выход световой энергии осуществляется путем отражения ее от повернутого полупрозрачного отражательного зеркала 3.

С помощью предлагаемого устройства обеспечивается достаточная мощность излучения при уменьшенном потреблении энергоресурсов, что обеспечивает увеличение энергосбережения.

Устройство можно использовать в системах, требующих малогабаритного исполнения. Возможен вариант, когда вместо повернутого полупрозрачного отражательного зеркала используется электрооптическое отклоняющее устройство. Однако при этом увеличиваются габариты. Предлагаемое устройство можно использовать и в радиотехнических системах.

Оптоэлектронный передатчик, состоящий из источника питания, лазера, повернутого полупрозрачного отражательного зеркала, корректирующей линзы и электрического модулятора, где оптический выход лазера связан через повернутое полупрозрачное отражательное зеркало с оптическим входом корректирующей линзы, отличающийся тем, что введены малогабаритный фотоприемник и автоматический коммутатор, при этом оптический выход корректирующей линзы связан с оптическим входом малогабаритного фотоприемника, имеющего выход, соединенный через электрический модулятор с первым входом автоматического коммутатора, имеющего второй вход и выход, соответственно соединенные с выходом источника питания и с входом лазера.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области вычислительной техники, автоматики, связи. Техническим результатом является повышение быстродействия.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической транспортной сети. Технический результат состоит в повышении пропускной способности каналов передачи.

Группа изобретений относится к технике связи и может использоваться для передачи речевого сообщения на расстояние. Технический результат состоит в повышении помехозащищенности и скрытности передачи речевого сообщения.

Изобретение относится к технике оптической связи и может использоваться в системах фазовой синхронизации по ВОЛС. Техническим результатом является повышение фазовой стабильности, точности и надежности передачи по ВОЛС высокочастотного аналогового сигнала.

Группа изобретений относится к области лазерной локации, лазерной связи, а также к системам доставки лазерного излучения на движущийся объект. Технический результат состоит в повышении точности наведения и доставки лазерного излучения на движущийся объект.

Устройство относится к средствам построения цифровых сетей. Технический результат заключается в уменьшении числа электронно-оптических преобразований в системе, что уменьшает вносимые ими искажения.

Изобретение относится к средствам построения цифровых систем. Технический результат заключается в повышении скорости обработки информации с уменьшением числа электронно-оптических преобразований в системе и вносимых ими искажений.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в расширении арсенала методов решения задачи миниатюризации в микроэлектронике.

Изобретение относится к области радиотехники. Технический результат - получение направленного потока волн, энергия которых в свободном пространстве не будет ослабляться (зависеть) обратно пропорционально квадрату пройденного пути и будет самофокусироваться.

Изобретение относится технике связи и может использоваться для управления динамическим изменением размеров в сетях транспортировки данных без прерывания передачи.

Изобретение относится к лазерной технике. Оптическая система лазерного компрессора для лазерных установок с широкой апертурой лазерного пучка основана на паре параллельных дифракционных решеток с одинаковым периодом дополненной, по крайней мере, одной парой параллельных дифракционных решеток с одинаковым периодом.

Изобретение относится к области лазерной физики и технике формирования мощных импульсов СО2 лазера. Оно обеспечивает генерацию коротких импульсов большой энергии, имеющих минимальную угловую расходимость, что позволяет получать высокоинтенсивные пучки СО2 лазера, предназначенные, в частности, для создания лазерно-плазменного источника ионов. Устройство состоит из одномодового задающего генератора, работающего на линии Р(20) 10-мкм полосы СО2, оптической системы согласования и трехпроходового СО2-усилителя, образованного широкоапертурной активной средой СО2 лазера и резонансно-поглощающей ячейкой SF6+N2 (воздух) атмосферного давления, которые последовательно размещены внутри и на оси конфокального телескопа, включающего большое вогнутое и малое выпуклое зеркала.

Изобретение относится к области генерирования СВЧ колебаний и может использоваться в системе электропитания, связи, телеметрии. Достигаемый технический результат - повышение качества информации, передаваемой по СВЧ трафику, за счет повышения отношения сигнал/шум, увеличение КПД.

Способ относится к лазерной технике и может быть использован для создания устройства прямого самореферентного определения коэффициента квадратичной фазовой модуляции сверхкороткого оптического импульса.

Изобретение относится к источнику импульсного лазерного излучения, который включает в себя последовательно оптически связанные между собой лазер с непрерывным излучением, оптический коммутатор, блок согласования, средство оптической задержки, оптическое средство суммирования излучения, фокусирующую систему.

Изобретение относится к способу (варианты) и системе (варианты) для лазерной сварки и может быть использовано для соединения различных деталей друг с другом. Система содержит источник (1) лазерного луча, коллиматор (2) лазерного луча и фокусирующее устройство (3).

Изобретение относится к оптической технике. Компенсатор термонаведенной деполяризации γ0 включает в себя расположенный на оптической оси компенсирующий оптический элемент, установленный за поглощающим оптическим элементом.

Изобретение относится к лазерной технике. Способ вывода и регулирования энергии/мощности выходного излучения лазера заключается в установке в резонатор лазера под углом к его оси отражающего элемента на подвижном основании, положение которого определяет уровень выводимой энергии/мощности после запуска лазера и установки требуемого уровня энергии/мощности накачки.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Система содержит: источник импульсного лазерного излучения с параметрами излучения, подобранными для выполнения, посредством фотодеструкции, разреза в роговице глаза, сканер для осуществления перемещения лазерного излучения, электронный блок управления, блок модулятора для модулирования лазерных импульсов, испускаемых источником.

Способ и устройства относятся к лазерной технике и могут быть использованы для контроля допустимого уровня инверсии населенности активных сред, используемых в приборах телекоммуникации, хирургии и металлообработки.

Изобретение относится к лазерной технике. Импульсный двухрежимный твердотельный лазер содержит поворотную двухгранную прямоугольную призму для излома оси резонатора, активный элемент (АЭ), выполненный с ВКР-преобразованием, клиновый компенсатор, вторую двухгранную прямоугольную призму, составляющую с выходным зеркалом единый концевой элемент резонатора и лампу накачки. Дополнительно установлены с возможностью ввода/вывода из зоны лучей между АЭ и второй двухгранной призмой две размещенные под углом 90 град. относительно друг друга плоскопараллельные пластины (ПП) и между первой прямоугольной призмой и АЭ - пассивный лазерный затвор (ПЛЗ1). На входные поверхности плоскопараллельных пластин (ПП) и ПЛЗ1 нанесено светоделительное покрытие, минимально отражающее излучение для рабочих длин волн и максимально отражающее излучение для нерабочей длины волны. Пассивный лазерный затвор ПЛЗ1 наклонен относительно торца АЭ на угол α>d/L, где L - расстояние от АЭ до ПЛЗ1, d - диаметр АЭ. Плоскопараллельные пластины и первый пассивный лазерный затвор (ПЛЗ1) выполнены с возможностью вывода из резонатора с одновременным вводом в резонатор второго пассивного лазерного затвора (ПЛЗ2). Технический результат заключается в обеспечении возможности работы лазера как в безопасном для глаз диапазоне волн, так и на длине волны излучения основного перехода. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх