Из учебника <Введение в оптическую электронику> Ярив А. (Из учебника «Введение в оптическую электронику» Ярив А.), страница 68

Г., "Ехр!!с!1 депега! е!шепча!це ьо1цНопь 1ог д!е1ес1Пс з!аЬ ччачедц!деь", Арр!. Ор1., чо!. !4, р. 327, 1975, СЬар1ег 14, 1Ыь ЬооЬ. Наттег д. М., О. д. СЬапп!п, апд М. Т. Оц11у, "Н~8Ь зреед е!ес1гоорНс дга1!п8 тодц!а1огз", ВСА ТесЬп1- са! Керог1, цпрцЫ!ьЬед. Т ! е п Р. К., В. О 1 г г с Ь, а пд Я. д. М а г 1 ! п, "Мо дев о1 ргорада1!пд !!8Ь1 !и йи! дерогд1ед вепнсопдцс1ог 11!гиз", Арр!. РЬув.

].е11., чо!. 144, 1969. 'г'аг ! ч А., "Соцр!ед тоде йеогу 1ог дц!дед ччаче ор11сз*', 1ЕЕЕ д. о1 Оцап1. Е!ес., чо!. 9, р, 919, 1973, КцЬп 1., М. 1.. Эа]гвь, Р. Р. Не!дг!сЬ, апд В. А. 5 со11, "Ре1!ес1!оп о1 ор1!са1 8ц!дед ~чачев Ьу а зцг1асе асоцз1!с чаче", Арр!. РЬуь. 1.е11., чо!. 17, р. 265, 19?О. Р]хоп й. %., "ТЬе рЬо1ое!аь1!с ргорег1!ев о1 ве!ес1ед гпа1еПа!ь апд йе!г ге1ечапсе 1о асоць1!с !1ггЬ1 тодц!а1огв апд зсаппегь", д. Арр!. РЬуз., чо!. 38, р. 5149, !967, 51о1! Н., апд А. г'аг]ч, "Соцр!ед тоде апа!уь!ь о1 рег!од!с д!е!ес1г!с ~чачей!деь", Ор1. Сои пгцп., чо!.

8„р. 5, 1973. Р]а п де гь Р. С., Н. Коде!п !]г, й. 'ч'. 5 сЬ т ! д1, апд С. чг. 5 Л а п Ь, "Ога]!ид Ц1сгь 1ог 1Ып П!т орИса! ъаче8ц!дез", Арр! РЬуь 1.е11., чо1. 24, р. 194, 1974. Коде ! п 1!г Н., аид С. Ч. $ Ь а п]г, "Соцр!ед паче йеогу о1 д!з1г!Ьц1ед 1еедЬас]г !аьегь", д. Арр!. РЬуь., чо!. 43, 2328, 1972. Ь]а]гатцга М., А. Уаг!ч, Н.%. Уеп, 5. 5отеЬЬ, апд Н.

1. б а г ч1 и, "Орекса!1у рцтред баАз зцг1асе !аьег чг!й соггцда1!оп 1еедЬас]г", Арр!. РЬуь. ! еН, чо1. 22, р. 515, 1973. А]Ь! К., М. ЫаЬагицга, Л. Бтеда, А. Уаг!ч, А. Ка1- к ! г, апд Н. %, г'еп, "баАз-баА!Аз д!в1г!Ьц1ед 1еедЬас9 !азег чч!й ьерага1е ор1!са! апд сагПег соп]!петеп1", Арр!. РЬуь. 1.е11., чо!. 27, р, 145, 1975. 5 о те И Ь 5., Р Ь. О. Т Ьез]з, Са!!1огп!а 1пзВЫ1е о1 ТесЬ- по!оду, 1973, 367 [21] М а гба111! Е. А.

Л., "Р)е!ес1г$с гес1апди!аг ччачедиЫе. апс$ йгесВопа1 соир)егв 1ог $п1едга1ес$ ор1$св', Ве!! Яуя1 ТеаЬ. й, чо$. 48, р. 2071, 1969. [22] 5оше)сЬ 3, Е, Оагпя)ге, А. Уаг)ч, Н. $.. Оагч!п агЫ К. О., Ни парегдег, "СЬаппе$ орВса! счачеди)й йгес1сопа$ соир!егя", Арр!. РЬув. 1.е11, чо$. 22, р. 46, 197Э [23] СагпрЬе!$ Л. С., Г.

А. В!иш, Р. %. 5Ьаи, апс К. $.. 1. ага ! еу, "ОаАя йгес1!опа! соир1ег вчч$1сЬ", Арр) РЬуя. 1.еВ., чо!. 27, 1975. [24] Ма ге а!!! ! Е. А. й, апс$ К. А. 5 сЬ си е11х е г, "Но!1оч гпе1а!!сс апс$ йе!ес1г)с чсачедиЫев 1ог !опд с$$я1апсе орВса 1гапяшсяя$оп апс1 1авегя", Ве!1 3уя1. ТесЬ. й, ~ о!.

4Э рр. 1783 — 1809, 1974. [25] 51е11еп Н., апс1 Г. К. КпеиЬиЬ1, "Р)е!ес1йс ]иЬе геяо па1огя 1ог сп1гагес$ апс$ яиЬш$$$$гпе1егсчача !авета", РЬуя 1.е11., чо!. 27А, рр. 612 — 613, !968. [26] 5 сп $1Ь Р. %., "А счачеби)де рая !аяег", Арр!. РЬув. ! е]Ь чо1. 19, р. !32, 1971, [27] Вг)с)3ея Т. 3., Е. О. Виг)сЬагс$1, апс$ Р. %. 5ш$1Ь "СОз ч»ачедисбе !аяегя", Арр. РЬуя. 1.е11., чо!. 20, р. 403 ! 972. [28] АЬг а гп я В.

1, апс$ %. В. В г ! с1 де я, "СЬагас1ег)яВся о веа)ейоВ СОя камеди!де !авета", !ЕЕЕ Л о1 анап!. Е!ес. чо1. 9, р. 940, 1973. [29] Н а1! Р. В., апс$ С. УеЬ, "$.еа)су счачев $п Ье1егоерйах)а 1$!гпя", й о1 Арр!. РЬув., чо!. 44, р. 2271, 1973. [30] Рог а со!$есВоп о1 гергш1я ир 1о 1972 $п $п1едга1ес$ ор1сс» !п1едга1ес$ Ор1$св, Р. Магсияе, ей ($ч)есч Уог)с; !ЕЕЕ Ргев» 1972), [3!] Т сеп Р. К., "1 $3Ы жачев $п ]Ь!п 1$!гпя апс1 $п1ейта1е~ ор1сся", Арр). Ор1„чо!.

! О, р. 2395, !971. [32] Т а гп! г Е., ей1ог, 1п1ебга1ес$ Ор1$св, Вег!!и: Врг)пает 'чгег1а 3, 1975. Дополнительная литература 1. В з я ты ш ев В. Ф. Дизлектрические волноводы. М.,!97( 2. Киселев В. А., П р о хо р он А. М. Оптические процес еы в тонкопленочных лазерах и волноводах с произволь ным распределением показателя преломления. — Кванто вая электроника, 1977, т.

4, № 3, с. 544. 3. Лукьянов В. Н., и др. Лазеры с распределенной образ ной связью.— Квантовая электроника, 1975, т. 2, № 1! с. 2373. 4. Ал ф е р о в Ж. И. и др. Инжекционный гетеролазер раснределеннымн брегговскими зеркалами.— Письма ЖТФ, 1976, т. 2, вып. 6, с 245. 5. Алферов Ж И и др. Полупроводниковый квантовый генерятор со сверхмалой расходимостью излучения.— ФТП, 1974, т, 8, № 4, с. 832. 6.

Бел а но в А. С., Дианов Е. М. Распространение собствеиныь волн в многослойных оптических волноводах.— Квантовая электроника, !977, т. 4, № 5, с. !042. 7. М и к а э л я н А. Л. Применение слоистой среды для фокусировки воли.— ДАН СССР, 1951, т 81, № 4, с. 569 6. Гончаренко А. М., Р едь ко В. П, Введение в интегральную оптику. Минск, 1975. йа ярка а, Глава 14 ДВА ПРИМЕРА РАСЧЕТА ЛАЗЕРНЫХ СИСТЕМ 14.1. ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ СВЯЗИ Одна из возможных областей применения лазеров — связь между спутниками. В этом случае нет поглощения и искажения лазерного излучения в атмосфере.

Кроме того, может эффективно использоваться высокая направленн<кть, присущая лазерному излучению. Конкретно мы рассмотрим линию связи между системой из трех синхронных спутников (рис. 14-1). Каждый спутник должен обладать способностью одновреуз)та «и 4 менно передавать н принимать лазерное излучение. В частности, примем следующие рабочие условия: -- °" <о« 1. Рабочая длина волны «.= =0,53 мкм.

Эта длина волны, которую можно получить удвоением частоты излучения лазера на Хба+:УАС< (см. раздел 7,3)„ ° спйн<«а«выбрана из.за высокой квантоРис. 14-! Схема размещения трех вой эффективности ФЭУ на этой спутников Земли с синхронными (94- длине волны (см. рис. 11-4). часовыми) орбитами 2. Детектирование будет выполняться ФЭУ в видео-режиме (т. е.

без местного гетеродина), как описано в разделе 11.3. 3. Модуляция оптического излучения приводится с помощью влектрооптического модулятора. Сигнал модуляции состоит из микроволновой поднесущей с центральной частотой т =3.10' Гц и боковых полос '1 (обусловленных информационной модуляцией) с частотами между т <„=2,5 10' Гц и т,„=3,5 10' Гц. Ширина полосы частот информации, таким образом, Ат=10а Гц. 4.

Электрооптический кристаллический модулятор работает в по- и Сигнал информации 1(Г), который может состоять, например, из видеосигнала выхода телевизионной трубки виднконв, накладывается как модуляция на микроволновый сигнал. Модуляция может иметь форму ЛМ (амплитудная модуляция). ЧМ (частотиан модуляция), ИКМ (импульсно. кодовая модуляция) или других типов. Модулированный микроволнами гнгнал затем подается на влектрооптнческий кристалл для модулнции оптического излучения одним из способов, описанных в гл.

9. 370 перечном режиме (см. раздел 9.5) и имеет электрооптический коэффициент г 4 10 " и микроволновую диэлектрическую проницаемость з=55е . Максимальная глубина модуляции — Г =АЗ. 5. Коллимирующая и принимающая линзы имеют радиусы 10 см.

6. Соотношение сигнал — шум на выходе усилителя, следующего за ФЭУ, должно быть 1О'. Главная наша задача — вычислить обшую мощность источника пост< янного тока, которым спутник должен снабжаться, чтобы удовлетворить упомянутым выше техническим условиям работы. Вначале вычислим уровень оптической мощности передаваемого излучения, а затем мощность модуляции, необходимой для работы. Синхронные спутники. Синхронный спутник имеет период обрашення 24 часа; таким образом, его положение относительно Земли фиксировано. Для того чтобы найти расстояние от Земли до спутника, приравняем центробежную силу, возникаюшую за счет вращения спутника, к гравитационной силе притяжения: ш =7ПЯ (14.

1-1) пе — э Фв-Ы~ где о — скорость спутника; и — его масса; д — гравитационное ускорение у поверхности Земли, йв з — расстояние от центра Земли до спутника; мэ, „, — радиус Земли. Синхронная орбитальная частота вращения (при 24-часовом периоде) равна о7йв э =2п/(24 60 60). Подставив это значение в (14.1-1), получим )г з =42,222 км. Для полного охвата поверхности Земли необходимо использовать гри спутника (см. рис. 14-1). Расстояние между двумя спутниками 1х =73,128 км.

Оценка мощности передатчика. Вначале выведем выражение, связываюшее принимаемую н передаваемую мощности, в зависимости от диаметра передающей приемной апертуры и расстояния Я между передатчиком и приемником. Если оптический сигнал мощностью Рг передается в телесном угле Й и если приемная апертура обеспечивает телесный угол Йл, принимаемая мощность Рл=Рг Ыа,). (14.

1-2) Передаваемый оптический пучок дифрагирует с углом расходимости 9„„„„„как показано на рис. 14-2. Этот угол связан с минимальным радиусом пучка ы, уравнением (3.2-!8): 9.„... -Ч ,) (14. 1-3) Соответствующий телесный угол Йг м(9„,„,)э. Если мы выберем а, равным радиусу а передаюшей линзы, то ()г -) *(~ял'г) (14.1.4) 371 Телесный угол приемника (14.1-5) где ая — радиус принимающей линзы, а Р— расстояние между 2мг 2яв, -~-и Г 2сяя /00 Уинемьатая Лрисммил рсрейстеин Рис.

!4-2 Схема оптическом яинии связи, состоящей иа лазерного генератора, злектрооптического модулятора, коллимирующих (передающих) линз, передающей среды и приемника, использующего фотоумножитель: 1 — латерный генератор, 2 — модулнрующнй сигнал, 3 — мопулнрукнднй кристалл; я— передающие ляянаыя з - передающая среда, ь — приемные лннаыя г — йяотоумножяятель передатчиком и приемником.