Оптическим
сигналом называют
световую волну,
несущую определенную
информацию.
Особенностью
световой волны
по сравнению
с радиоволной
является то,
что вследствие
малости l
можно практически
реализовать
прием, передачу
и обработку
сигналов,
промодулированных
не только по
временам, но
и по пространственным
координатам.
Это позволяет
значительно
увеличить объем
вносимой в
оптический
сигнал информации.
Таким
образом, оптический
сигнал в общем
случае является
функцией четырех
переменных:
трех пространственных
координат -
и времени (t).
Рассмотрим
его математическое
описание.
Электромагнитная
волна представляет
собой изменение
во времени в
каждой точке
пространства
электрического
и магнитного
полей, которые
связаны между
собой по закону
индукции. Изменение
магнитного
поля создает
переменное
электрическое
поле, которое
в свою очередь
порождает
переменное
магнитное поле.
Электромагнитная
волна распространяется
в пространстве
от одной точки
к другой. Она
характеризуется
взаимно перпендикулярными
векторами
напряженностей
электрического
Е и магнитного
Н полей, которые
изменяются
во времени по
одному и тому
же гармоническому
закону:
(1)
Световую
волну можно
представить
с помощью
электрического,
либо магнитного
поля. В оптике
чаще всего для
этой цели используют
электрическое
поле, поскольку
оно играет
более важную
роль. Например,
в оптической
голографии
в результате
действия
электрического
поля можно
получать голограммы.
Поэтому в дальнейшем
будем считать,
что (1) описывает
электрическое
поле световой
волны. В этом
случае
-
единичный
вектор, определяющий
в пространстве
прямую, вдоль
которой осуществляется
колебание
электрического
поля в точке
пространства
с координатами
и характеризующий
плоскость
поляризации
в данной точке.
Функция
– скалярная
функция координат
пространства
и времени, численно
равная мгновенному
значению модуля
вектора напряжённости
электрического
поля
-
амплитуда
колебания
напряженности
электрического
поля в точке
,
-
частота колебаний,
-
фаза световой
волны в точке
с координатами
.
Начальную фазу
можно принять
равной нулю
в любой произвольной
точке пространства.
Тогда функция
координат
будет
характеризовать
разность фаз
напряженности
в этой точке
и точке
.
Кроме
того параметры
;
не зависят от
времени, так
как рассматриваются
только когерентные
волны, а модуляция
осуществляется
по пространственным
координатам.
Из (1) следует
скалярная форма
записи уравнения
световой волны
(2)
Oбычно
используют
комплексную
форму записи,
которая является
наиболее удобного
для выполнения
математических
операций и
преобразований;
например,
записывают
в виде
.
Согласно формуле
Эйлера
так что действительная
функция y
может
быть получена
из комплексной:
,
где символ Re
обозначает
действительную
часть комплексной
функции. Тогда
:
Величину
называют
комплексной
амплитудой
световой волны.
Она описывает
пространственное
распределение
амплитуд A(xyz) и
фаз j(xyz)
световой волны
и является
важной характеристикой,
монохроматической
волны.
Временной
множитель
,
являющийся
гармонической
функцией времени,
обычно опускают.
Он может быть
введен на любом
этапе преобразований.
Поэтому в дальнейшем
оптический
сигнал будем
представлять
в виде (4). Таким
образом, основными
характеристиками
световой волны
являются амплитуда
, фаза и поляризация,
определяемая
единичным
вектором. В
оптических
системах хранения
и обработки
информации,
как правило,
используют
двумерный
оптический
сигнал, который
описывается
распределением
комплексной
амплитуды, фазы
или поляризации
световой волны
по точкам
пространства,
летящим в плоскости,
перпендикулярной
направлению
распространения
волны. Если в
этой плоскости
ввести координаты
,
то информации,
содержащим
в двумерном
сигнале будет
определяться
комплексной
амплитудой
и поляризацией
.
Итак, информация
в световую
волну может
быть введена
путем модуляции
амплитуды, фазы
и поляризации
по двум пространственным
координатам
x и y.
Distributed
by BRS Corporation
osu/~BRS
E-mail: brs-99@mail
Другие работы по теме:
Рынок 4
3. Рынок: понятие, функции, структура Рынок — это система взаимодействия производителей и потребителей, основанного на товарном производстве и обмене, при регулирующем воздействии рыночных цен
Двумерная спектроскопия ЯМР
Возможности развития двумерной спектроскопии ЯМР. Использование методов Фурье-спектроскопии с использованием Фурье-преобразования в процессе проведения двумерного ЯМР-эксперимента, обработка данных. Корреляция и ее значение в гетероядерном случае.
Fiber Optic – архитектура света
За последнее десятилетие в наружной рекламе США, Японии и других высокоразвитых стран широко распространилась технология Fiber Optic, основанная на передаче света по волоконно-оптическому кабелю на значительные расстояния с минимальными потерями.
Восстановление непрерывного сигнала
Последовательность кодовых слов на выходе цифрового фильтра необходимо преобразовать в аналоговый сигнал. Преобразование осуществляется с помощью двух устройств: ЦАП и ФНЧ.
Элементы ИМС на МДП-транзисторах и КМОП-транзисторах
Построение и анализ работы схем элементов интегральных микросхем средствами Electronics WorkBenck. Обработка информации цифровых устройств с помощью двоичного кода. Уровень сигнала на выходах управляющих транзисторов, перевод их в закрытое состояние.
Измерительная и проверочная аппаратура
Средства измерений, предназначенные для комплексов оборудования систем коммутации, систем передачи на телефонной сети. Метрологические и функциональные характеристики измерительных средств. Измерения при монтаже и эксплуатации волоконно-оптических линий.
Измерительная и проверочная аппаратура
Контрольная работа Дисциплина: Метрология в телекоммуникационных системах Тема: «Измерительная и проверочная аппаратура» Измерительная и проверочная аппаратура
Формирование АИМ-сигнала
Экспериментальное исследование принципов формирования АИМ – сигнала и его спектра. Методика и этапы восстановления непрерывного сигнала из последовательности его дискретных отсчетов в пункте приема, используемые для этого главные приборы и инструменты.
Исследование однополупериодного выпрямителя
Характеристика и особенности принципа работы однополупериодного выпрямителя с активной и емкостной нагрузкой. Порядок подключения выпрямителя к осциллографу, установка показателей синусоидального сигнала и частоты, зарисовка осциллограммы сигнала.
Свойства оптического сигнала
Оптический сигнал как световая волна, несущая определенную информацию, ее особенности и математическое обоснование, основные характеристики. Сущность и виды дифракции света. Пути преобразования световых полей различными элементами оптических систем.
Прибор ночного видения
Именно с изобретением первого ЭОП в 1934 и началась история ПНВ. Это произошло в исследовательском центре фирмы "Филипс”. Холст с сотоварищами создал первый преобразователь, который был назван «стакан Холста».
История оптического телеграфа
Вот оптический телеграф. Одни источники указывают, что он изобретен Иваном Кулибиным в 1794 году, другие – что Клодом Шаппом в 1793 году, а третьи – что наш прославленный изобретатель придумал свой код к аппарату француза...
Набат
Наба́т (от арабского «наубат» — барабанный бой) — оповещение или тревожный сигнал для сбора народа, подаваемый обычно ударами в колокол, реже барабанным боем. Также устаревшее название большого барабана, применявшегося в русских войсках, либо литавры[1].
Информационная система географических названий США
Введение 1 Изменения наименований Список литературы Введение Информационная система географических названий (англ. Geographic Names Information System, GNIS) - база данных, содержащая названия и информацию о расположении более чем двух миллионов физических и культурных объектов, находящихся в США и подконтрольных им территориях.
Работа над массивами с помощью языка С++
Формирование одномерного массива, каждый элемент которого равен наибольшему по модулю элементу соответствующего столбца. Определение столбца, в котором равное количество положительных и отрицательных элементов. Написание программы и ее тестирование.
Процедуры и функции
Министерство образования Российской Федерации Волгоградский государственный технический университет Кафедра прикладной математики Семистровая работа по теме:
Волоконно-оптическая линия связи
5. АППАРАТУРА ВОСП - "СОПКА-2". 5.1 Стойки: САЦО, СВВГ, СОЛТ-О. В состав аппаратуры ИКМ – 120 входят (рис.4) : аналого-цифровое оборудование формирования стандартных первичных цифровых потоков
Информационная цепь и роль канала в ней
Информационным называют процесс, возникающий в результате установления связи между двумя объектами материального мира: источником. или генератором информации и ее приемником, или получателем.
"Последняя миля" — оптические решения
В последние несколько лет все большую популярность приобретают решения по организации "последней мили", где средой передачи информации является волоконно-оптический кабель.
Обработка одномерных массивов и матриц
Заполнение массива из целых чисел с присвоением элементам разных значений. Варианты программы с использованием различных операторов организации циклов. Определение квадрата максимального из четных элементов массива и общего числа нулевых элементов.
Работа над массивами с помощью языка С 2
Задание 1. Дан двумерный массив размерностью 5x6, заполненный целыми числами, введёнными с клавиатуры. Сформировать одномерный массив, каждый элемент которого равен наибольшему по модулю элементу соответствующего столбца.
Информационная поддержка года Учителя
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный гуманитарный университет»
Электрическая пожарная сигнализация
Система электрической пожарной сигнализации (ЭПС) включает извещатели (датчики), линии связи, приемную станцию, звуковые и световые сигнализаторы.
Ватман4 doc
Логистическая информационная система Логистическая окружающая среда: -корпоративный бизнес -функциональный менеджмент -внешняя среда -логистические функции Функции логистического менеджмента:
Параметричний підсилювач на НП-діодах
Лекція 29 . . Система генерує , при , якщо ж то система не генерує, проте зовнішній сигнал не підсилюється. - частота накачки. Інший варіант: - сигнал, - холостий,