Диссертация (1143140), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Этопозволяет исключить конденсатор, шунтирующий резистор R8, и включить конденсатор С1,шунтирующий в области верхних частот резистор R4. В результате расширяется полосарабочих частот. Первая параллельная RC-цепь R12С2 в эмиттерной цепи транзистора VТ3образует необходимый входной импеданс транзистора VТ3, который совместно сфазокорректирующим дросселем L и паразитной емкостью Скб транзистора VТ2 образуетпассивную цепь с линейной фазо-частотной характеристикой. В результате временной сигналпроходит на выход усилителя мощности высокой частоты через плечо двухтактногооконечного каскада на транзисторе VТ3 с минимальными искажениями. Далее этот сигналскладывается с сигналом, проходящим через плечо двухтактного оконечного каскада натранзисторе VТ4, образуя симметричный неискаженный выходной сигнал.
Часть этогосигнала поступает в цепь общей отрицательной обратной связи на резисторах R4 и R8.258Симметрирование сигнала обратной связи позволяет дополнительно увеличить глубинуобратной связи, что дает дальнейшее расширение полосы рабочих частот при заданном запасеустойчивости.На основе разработанных схемотехнических решений, защищенных представленнымивыше авторскими свидетельствами, были разработаны и изготовлены опытные сериигибридно-пленочныхмикросхемуправленияакустооптическимимодуляторамисоследующими основными характеристиками:время включения и время выключения 20 нс,фиксированная рабочая частота от 60 до 120 МГц,ослабление высокочастотного сигнала в выключенном состоянии более 60 дБ,выходная мощность на нагрузке 50 Ом 0,25 ÷ 1 Вт.Микросхемы состоят из задающего генератора, формирователя радиоимпульсов ивысокочастотногоусилителямощности.Междувсемиблокамиосуществляетсягальваническая связь, что позволяет использовать управляющий цифровой сигнал со скольугодно большими длительностями пауз и импульсов, в том числе и в наиболее тяжеломрежиме пакетов в локальных сетях связи.
Микросхемы реализованы в стандартном серийновыпускаемом металлостеклянном корпусе С1.157, и имеют массу 50 г. Такая совокупностьпараметров превосходит известные отечественные аналоги и позволяет широко использоватьразработанные изделия в составе акустооптических устройств обработки информации вволоконно-оптических системах.Сиспользованиемпредставленныхмикросхемуправленияакустооптическимимодуляторами на НПО «Красная Заря» (в настоящее время ОАО «Информационныетелекоммуникационныеакустооптическийтехнологии»)управляемыйбылиразработаныответвительдляисерийноизготовленыволоконно-оптическихсистем,акустооптический спектрально-селективный переключатель каналов, акустооптическийкоммутатор каналов 14.
Были проведены также исследования системы передачи цветногоизображенияпооптическомуволокнусиспользованиемвидиконанаосновеакустооптической ячейки, акустооптических устройств изменения временного масштабаоптических сигналов, функциональных возможностей двухкоординатного акустооптическогокоммутатора в ВОСПИ.В указанных приборах использовались разработанные и изготовленные универсальныеакустооптические ячейки на монокристаллах парателлурита. Оптическая апертура ячейкиимеларазмеры1,51 ммиограничиваласьпооднойкоординатевысотойпьезопреобразователя, а по второй – длиной кристалла.
Длина пьезопреобразователя внаправлении распространения света составляла 1,5 мм и определялась угловой апертурой259ячейки, рассчитанной на согласование с многомодовым волокном диаметром сердцевины50 мкм посредством промышленно выпускаемых граданов с числовой апертурой 0,25 идиаметром 1,5 мм. Центральная (резонансная) частота пьезопреобразователя варьировалась от60 до 120 МГц.
Эффективность дифракции на длине волны 0,85 мкм составляла 80% примощности управляющего сигнала 0,5 Вт. Оптические грани ячейки были просветлены надиапазон волн 0,8 ÷ 0,9 мкм и 1,25 ÷ 1,35 мкм.Акустооптическийуправляемыйответвительиспектрально-селективныйпереключатель позволяют осуществить электронно-перестраиваемое перераспределениемощности оптического излучения из одного канала в другой в конечном спектральномдиапазоне. Оптическое излучение с длиной волны, выходящей за рамки рабочегоспектрального диапазона, не дифрагирует и полностью (за исключением потерь насогласование) попадает в нулевой порядок.
Таким образом, созданные приборы позволяют вразветвленныхволоконно-оптическихсистемахсвязи,использующихспектральноеуплотнение, ответвлять (или переключать) оптическую мощность с требуемой длиной волныв другой канал. Конструктив оптического блока состоит из корпуса, к которому снаружикрепятся держатели входного и двух выходных волокон, и держатель коаксиального кабеляакустооптического модулятора. Электронный блок представляет собой представленную вышегибридно-пленочную микросхему управления акустооптическим модулятором.Акустооптическийуправляемыйответвительиспектрально-селективныйпереключатель имеют следующие технические характеристики:потери в прямом канале 2,1 дБ,переходное затухание 43 дБ,коэффициент переключения относительно прямого канала 1дБ,спектральный диапазон переключения 50 нм,время переключения 3 мкс.Конструкция приборов обеспечивает возможность легкой перестройки на любую длинуволны в диапазоне 0,63 ÷ 1,5 мкм с сохранением основных параметров.Акустооптическийуправляемыйответвительиспектрально-селективныйпереключатель демонстрировались на постоянно действующей выставке Министерствасредств связи (Москва) в 1989 г., на выставке I Всесоюзной конференции по оптическойобработке информации (Ленинград) в 1988 г., а также на международных выставках вХельсинки в 1990 г., «Всё лучшее из СССР», приуроченной к Играм доброй воли в Сиэтле в1990 г., «Телеком-91» в Женеве в 1991 г.2607.5 Выводы по Главе 71.
Предложены оригинальные схемотехнические решения, на базе которых создан рядсерийно-способных ППУ драйверов акустооптических модуляторов, малогабаритныхвысокочувствительных фотоприёмных устройств для региональных и внутриобъектовыхВОСПИ, открытых линий передачи, обеспечивающих обработку как аналоговых, так ицифровых сигналов в широком диапазоне частот. Внедрение модулей ФПУ позволилоповысить дальность действия волоконно-оптических линий связи за счёт повышениячувствительности ФПУ.2.
Впервые в РФ была разработана и внедрена цифровая система передачи видеосигналаВОМ-124 с частотой оцифровки телевизионного сигнала 27 МГц в соответствии состандартами ITU-R BT 601 и ITU-R BT 656, что соответствует уровню профессиональногостудийногокачества.ИспользованиеметодикирасчетачувствительностиФПУрадиотехнических ППУ, предложенной в диссертации, определило дальность передачимультиплексированного потока 40 км с отношением сигнал/шум 72 дБ при использованиилазера и одномодового волокна.3.
Разработана и внедрена в промышленно эксплуатируемые телекоммуникационные системыминиатюрная аппаратура передачи телевизионного сигнала по волоконно-оптическомукабелю. Телевизионные волоконно-оптические модемы обладают большой дальностьюпередачи, высоким отношением сигнал/шум, малыми потребляемой мощностью,габаритами и массой.4. Использование миниатюрных телевизионных волоконно-оптических модемов определилобезотказнуюкруглосуточнуювидеонаблюдениявусловияхработусильныхспроектированныхэлектромагнитныхивнедрённыхпомех,сетейсвойственныхпромышленным объектам.5. Впервыеразработанныйволоконно-оптическийрегистраторвременныхзадержекмоментов срабатывания источников ударных волн в сейсморазведке, представляющийсобой радиотехническое ППУ, позволяет устранить проблему неточности в определениимоментов срабатывания источников ударных волн, приводящую к значительнымискажениям привязки сейсмограмм к местности.6.
Разработанные на основе предложенных в диссертации методик конструированиярадиотехнических ППУ: малогабаритный аэрозольный фотометр, интегратор фототока иблок управления, регистрации и обработки информации (УРОИ) позволили впервыереализоватьчувствительностьгазоанализаторовнаосновеэффектапроявлениямолекулярных ядер конденсации (МоЯК) к ряду вредных и опасных веществ значительнониже уровня предельно допустимых концентраций (ПДК), что существенно превышает261мировой уровень.7.
Внедрение разработанных и серийно изготовленных газоанализаторов на МоЯК дляизмеренияконцентрацийотравляющихвеществипритаилюизитасоздалоинструментальную базу для мониторинга атмосферы на производствах по уничтожениюхимического оружия, что определило успешное выполнение работ по ФЦП «Уничтожениехимического оружия в Российской Федерации».8. Внедрение опытных образцов газоанализаторов: карбонилов металлов, взрывчатыхвеществ,выдыхаемоговоздухадлядиагностикизаболеваний,течеискателятеплообменников ядерных реакторов, контроля средств индивидуальной защиты органовдыхания, принцип действия которых основан на эффекте проявления МоЯК, позволяетзаполнить нишу между дорогими высокочувствительными и высокоселективнымиприборами для анализа примесей в газах (современные стационарные хроматографы ихромато-масс-спектрометры, используемые в основном в условиях лаборатории) иотносительно дешевыми переносными приборами с чувствительностью, недостаточной дляопределения высокотоксичных веществ на уровне предельно-допустимых концентраций.9.
Впервые в мировой практике создан экспериментальный образец рентгено-абсорбционногосепаратора извлечения алмазов, находящихся внутри кусков кимберлита, в состав котороговходит разработанное на основе предложенных в диссертации методик радиотехническоеППУ, обеспечившее возможность регистрации алмазов в толщине руды до 30 мм, чтоявляетсяуникальнымЭкспериментальныйдостижениемобразецвразработанногогорно-обогатительныхрентгено-абсорбционноготехнологиях.сепаратораотмечен двумя золотыми и одной серебряной медалью на Международных выставкахконгрессах.Материалы Главы 7 опубликованы в работах автора [A1, A4 ÷ A7, A9, A12 ÷ A15,A18 ÷ A22, A31 ÷ A37, A39 ÷ A52, A58].262ЗАКЛЮЧЕНИЕВ диссертации исследован комплексный подход к построению и реализации узловуправления, регистрации и обработки информации в оптико-электронных системах широкогоназначения на основе общей идеологии проектирования радиотехнических приёмнопреобразующих устройств этих систем.
Основным результатом данной работы являетсяобоснование новых возможностей улучшения технических характеристик и расширениесферы применения приёмно-преобразующих устройств (ППУ) оптико-электронных систем.Такие возможности основаны на использовании установленных в диссертации свойстврадиотехнических ППУ, включая шумовые, на базе которых разработаны новыесхемотехнические и конструктивные решения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
