RU2402158C2 - Оптико-электронный усилитель электрических сигналов - Google Patents
Оптико-электронный усилитель электрических сигналов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2402158C2 RU2402158C2 RU2008126982/09A RU2008126982A RU2402158C2 RU 2402158 C2 RU2402158 C2 RU 2402158C2 RU 2008126982/09 A RU2008126982/09 A RU 2008126982/09A RU 2008126982 A RU2008126982 A RU 2008126982A RU 2402158 C2 RU2402158 C2 RU 2402158C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- detecting element
- plate
- eoa
- electrical signal
- photodetector
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике усиления электрических сигналов (ЭС) и может быть реализовано в технических системах приема и обработки информации. Технический результат - повышение чувствительности, помехозащищенности, электромагнитной совместимости и скрытности функционирования аппаратуры обработки ЭС. Оптико-электронный усилитель (ОЭУ) содержит чувствительный элемент (ЧЭ) с зеркально отражающей поверхностью, пространственное положение которого изменяется под воздействием ЭС, причем клеммы для подключения к ЧЭ ЭС являются входом ОУЭ, пластину с зеркально отражающей поверхностью, обращенной к ЧЭ, источник оптического излучения, направленный на зеркально отражающую поверхность пластины или ЧЭ, и фотоприемник, выход которого является выходом ОЭУ. Принцип функционирования ОЭУ основан на преобразовании ЭС в пространственные колебания оптического луча с помощью ЧЭ, усилении амплитуды этих колебаний и преобразовании их в ЭС с помощью фотоприемника. В качестве ЧЭ может использоваться, например, пьезоэлектрическая пластина. Усиление пространственных колебаний оптического луча по амплитуде происходит при его распространении между ЧЭ и зеркальной пластиной путем последовательного отражения от каждой из них. Высокий коэффициент усиления обеспечивается многократным отражением оптического луча от колеблющегося ЧЭ. 1 ил.
Description
Изобретение относится к технике преобразования и усиления электрических сигналов и может быть использовано в технических системах приема и обработки информации.
Известен усилитель электрических сигналов, содержащий активный радиоэлемент (транзистор, радиолампу) и корректирующие цепи, принцип действия которого заключается в управлении малым входным напряжением внутренним сопротивлением соответствующего радиоэлемента, что обеспечивает адекватное изменение тока или напряжения на выходе усилителя (Жеребцов И.П. Радиотехника. - М.: Связь, "Советское радио", 1965, с.186, 286).
Недостатками такого усилителя являются:
- влияние на его входные цепи электромагнитных помех, что приводит к существенному искажению сигналов и нарушению работоспособности усилителя;
- наличие шумов и ограниченная полоса пропускания, что также приводит к искажению сигналов и снижению чувствительности усилителя;
- возникновение в процессе усиления сигналов побочных электромагнитных излучений, создающих канал утечки информации и помехи для других электронных устройств.
Техническим результатом применения предлагаемого оптико-электронного усилителя является повышение чувствительности, помехозащищенности, электромагнитной совместимости и скрытности функционирования усилителей электрических сигналов.
Указанный технический результат достигается тем, что оптико-электронный усилитель содержит чувствительный элемент в виде пластины, изменяющий свое пространственное положение под воздействием электрического сигнала, вход которого являются входом усилителя, а одна сторона имеет зеркально отражающую поверхность, пластину с зеркально отражающей поверхностью, обращенной к зеркально отражающей поверхности чувствительного элемента, источник оптического излучения, направленный на зеркально отражающую поверхность пластины или чувствительного элемента, и фотоприемник, выход которого является выходом усилителя.
Достижение технического результата обусловлено:
- возможностью обеспечения высокого отношения сигнал/шум на выходе усилителя пространственных колебаний оптического луча за счет его многократного отражения от колеблющегося чувствительного элемента;
- независимостью направления распространения оптического излучения от известных физических полей;
- невозможностью проникновения оптического излучения через непрозрачные материалы.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема расположения элементов оптико-электронного усилителя электрических сигналов.
Фотоприемник (4) предназначен для преобразования пространственных колебаний оптического луча в электрический сигнал. Указанное преобразование может быть реализовано при неполном перекрытии входного зрачка фотоприемника оптическим лучом, в результате чего пространственные колебания последнего приведут к изменению площади перекрытия и появлению на выходе фотоприемника соответствующего этим изменениям переменного электрического сигнала. Фотоприемник в данном случае выполняет функцию коррелятора, интегрируя поступающий на его вход поток излучения и формируя тем самым отклик на изменение пространственного положения оптического луча (Патент РФ на полезную модель №62319 "Оптический преобразователь").
Оптический луч (5), распространяясь между чувствительным элементом (1) и зеркальной пластиной (2) путем последовательного отражения от каждой из них, освещает входной зрачок фотоприемника (4). В качестве чувствительного элемента может использоваться, например, пьезоэлектрическая пластина (Л.З.Криксунов. Справочник по основам инфракрасной техники. - М.: Советское Радио, 1978, с.219). Под воздействием электрического сигнала пьезоэлектрическая пластина изменяет свое угловое положение, как это показано на чертеже. В этом случае увеличение амплитуды отклонения оптического луча относительно фотоприемника происходит за счет увеличения дальности между точкой первого отражения луча от чувствительного элемента и фотоприемником, а также за счет того, что при каждом отражении оптического луча от чувствительного элемента изменяется его направление на величину 2Δα, где Δα - угол отклонения чувствительного элемента (1). В случае изгиба чувствительного элемента в сторону его отклонения изменение направления оптического луча при каждом последующем его отражении от чувствительного элемента становится более значительным, что способствует увеличению коэффициента усиления оптико-электронного усилителя.
Такой усилитель не содержит активных и пассивных радиоэлементов, поэтому полоса его пропускания практически неограниченна, а при высокой точности изготовления зеркальных поверхностей его нелинейные искажения будут незначительными. Кроме того, он не имеет предела устойчивости, поэтому при увеличении количества отражений оптического луча от чувствительного элемента (1) и пластины (2) можно обеспечить высокий коэффициент усиления, не переходя в режим самовозбуждения.
Шумы на выходе фотоприемника складываются из шумов самого фотоприемника и квантовых шумов оптического излучения. Однако эти шумы не усиливаются вместе с полезным сигналом (пространственными колебаниями оптического луча), поэтому отношение сигнал/шум на выходе фотоприемника может быть увеличено до требуемого значения за счет повышения коэффициента усиления оптического усилителя. "Внутренним" шумом усилителя, который может усиливаться вместе с полезным сигналом, являются колебания его неподвижных элементов (источника оптического излучения 3, зеркальной пластины (2) и фотоприемника) под воздействием внешних сигналов, распространяющихся посредством возмущения окружающей среды (воздуха, подстилающей поверхности и так далее). Но при соответствующем конструктивном исполнении предлагаемого устройства (жесткое крепление перечисленных элементов к основанию корпуса, монолитное исполнение, использование для изготовления корпуса вязких материалов и так далее) их колебания будут несущественными по сравнению с колебаниями чувствительного элемента.
Claims (1)
- Оптико-электронный усилитель электрических сигналов содержит чувствительный элемент с зеркально отражающей поверхностью, пространственное положение которого изменяется под воздействием электрического сигнала, причем клеммы для подключения к чувствительному элементу электрического сигнала являются входом усилителя, пластину с зеркально отражающей поверхностью, обращенной к чувствительному элементу, источник оптического излучения, направленный на зеркально отражающую поверхность пластины или чувствительный элемент, и фотоприемник, выход которого является выходом усилителя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008126982/09A RU2402158C2 (ru) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | Оптико-электронный усилитель электрических сигналов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008126982/09A RU2402158C2 (ru) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | Оптико-электронный усилитель электрических сигналов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008126982A RU2008126982A (ru) | 2010-01-10 |
RU2402158C2 true RU2402158C2 (ru) | 2010-10-20 |
Family
ID=41643780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008126982/09A RU2402158C2 (ru) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | Оптико-электронный усилитель электрических сигналов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2402158C2 (ru) |
-
2008
- 2008-07-02 RU RU2008126982/09A patent/RU2402158C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008126982A (ru) | 2010-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1296146A1 (en) | RF signal detector circuit with reduced sensitivity to transmission line impedance mismatches | |
CN101603857B (zh) | 法布里-珀罗干涉型光纤水听器中的相位载波解调方法 | |
CN104776907A (zh) | 一种基于多点激光散斑极值跟踪的振动检测方法 | |
WO2019019666A1 (zh) | 一种光纤光栅传感解调系统 | |
RU2402158C2 (ru) | Оптико-электронный усилитель электрических сигналов | |
CN100554883C (zh) | 一种适用于干涉式光纤陀螺的信号处理装置的同频干扰测试方法 | |
TWI416126B (zh) | 用以測量放大電路的輸出功率之功率偵測電路以及電子電路 | |
RU2375842C1 (ru) | Оптико-электронный микрофон | |
US6542244B1 (en) | Variable sensitivity acoustic transducer | |
US6580066B2 (en) | Measurement signal generating circuit for linear scale | |
RU2400012C2 (ru) | Способ усиления электрических сигналов | |
US4744105A (en) | Receiver using optical feedback | |
CN112946315B (zh) | 一种无电磁流量计的流速计 | |
Wang et al. | A two-stage amplifier of laser eavesdropping model based on waveguide fiber taper | |
CN109959402B (zh) | 一种采用光程抵消抑制强背景噪声的微弱信号检测系统及方法 | |
JP2013061233A (ja) | 光学式変位測定装置 | |
RU2473181C1 (ru) | Оптический микрофон | |
JPS6388871A (ja) | 光混成集積回路装置 | |
JP2014215140A (ja) | 電界計測装置 | |
Ruotsalainen | Integrated receiver channel circuits and structures for a pulsed time-of-flight laser radar | |
RU2485716C2 (ru) | Оптико-электронный преобразователь | |
RU2153680C1 (ru) | Акустооптический приемник-частотомер | |
CN210953095U (zh) | 一种适用性强的光纤分布式振动传感器 | |
JPS60149937A (ja) | 圧力測定装置 | |
JPH11202010A (ja) | 光電界センサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100703 |