Устройство для регистрации излучения Советский патент 1989 года по МПК G01J1/44 

(21)il26n21/31-25

(22)11.06.87

30.09.89. Бюл. f 36

Винницкий политехнический инсти(6)

(71)

тут

(72)С.И.Одобецкий и В.С.Осадчук

(53)535.36 (088.8)

(5() Авторское свидетельство СССР № 1179109, кл. G 01 J 1Л, 1985.

Заявка Японии W , кл. G 01 J 1/44, 1984.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ИЗЛУЧЕНИЯ . (57) Изобретение относится к техничес- .кой физике и может быть использовано

в системах связи по оптическому каналу в атмосфере. Цель изобретения - расширение частотного диапазона принимаемых оптических сигналов. Реактивный МДП- фототранзистор, совместно с фотоприемником образует измерительный колебательный контур. Резонансная частота контура устанавливается изменением эквивалентной индуктивности МДП-фототранзистора при помощи источника излучения- управляемой интенсивности.- На выходе фиксируется частотный сигнал. Изменение интенсивности стационарной фоновой засветки не .влияет на выходной сигнал. 1 ил.

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в системах связи по оптическому каналу в атмосфере. Цель изобретения - расширение частотного диапазона принимаемых оптических сигналов. Реактивный МДП-фототранзистор, совместно с фотоприемником образует измерительный колебательный контур. Резонансная частота контура устанавливается изменением эквивалентной индуктивности МДП-фототранзистора при помощи источника излучения управляемой интенсивности. На выходе фиксируется частотный сигнал. Изменение интенсивности стационарной фоновой засветки не влияет на выходной сигнал. 1 ил.

Изобретение относится к техничес- .кой физике и может быть использовано в системах связи по оптическому каналу в атмосфере.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона регистрируемого излучения.

На чертеже изображена электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит фотоприемник 1,реактивный МДП-фототранзистор 2, источник 3 излучения управляемой интенсивности, источник 4 управляющего напряжения, конденсатор 5 и регистрирующий прибор 6. Входом устройства является фотоприемник 1, первый вывод которого подключен к первому выводу конденсатора 5 и к стоку реактивного МДП-фототранзистора 2. Второй вывод фотоприемника 1 подключен к истоку и затвору реактивного МДГТ-фототранзистора 2 и общей шине. Выходом устройства является регистрирующий прибор 6, первый вход которого подключен к второму выводу конденсатора 5, второй вход регистрирующего прибора 6 подключен к общей шине устройства. Реактивный МДП-фототранзистор 2 оптически связан с источником 3 излучения управляемой интенсивности, вход которого подключен к ыходу источника 4 управляющего напряжения.

Термин реактивный МДП-фототранзистор подчеркивает использование режима высокочастотного смещения, при котором цепи питания по постоянному напряжению отсутствуют, что в принципе отличает его от активного фототранзистора. Фотоприемник 1 выполняет функцию элемента, преобразующего оптический сигнал, содержащий постоянную (низкочастотную) составляющую.

ел

о

1511

обусловленную наличием фона, и пере меную (высокочастотную) составляющую, обусловленную полезным информационным оптическим сигналом, модулированным по частоте, в электрический сигнал, который также со/ ержит переменную (информативную) и постоянную составляющие, причем используется фотогальванический режим работы фотоприемника 1. В качестве последнего можно использовать любой фотоприбор с р-п-перехо- дом (фотодиод, фотоэлемент и т.д.). Конденсатор 5 предназначен для выделения переменной составляющей на вход регистрирующего прибора 6, в качестве которого можно использовать осциллограф или частотомер.

Устройство работает следующим образом. ,

Пусть в начальный момент времени на выходе источника управляющего напряжения имеется налряжение опре- делемной величины, которому соответствует определенная интенсивность из- лучения источника 3 излучения управляемой интенсивности и индуцированная ею эквивалентная индуктивность реактивного ИЛП-фототранзистора 2 (которая проявляется на переменном сигна- ле, преобразованном фотоприемником 1). На вход фотоприемника 1 поступает измеряемый поток излучения, который в начальный момент состоит из постоянной составляющей, обусловлен- ной стационарной засветкой. Номинал конденсатора 5 выбран таким, что генерируемая фотоприемником 1 постоянная составляющая фото-ЭДС практически не поступает на вход регистрируюа1его прибора 6, следствием чего является отсутствие полезной информации на выходе устройства. В последующий момент времени в измеряемом потоке излучения поступающем на вход фотоприемника 1, помимо постоянной составляющей появляется переменная составляющая, обусловленная модулированным определенной частотой ин4)ормационным световым потоком (причем частота модуляции превышает предельную частоту генерации реактивного НДП-фототранзис- тора 2), что приводит к появлению переменной составляющей электрического сигнала в цепи Фотоприемника 1, частота изменения которой равна резонансной частоте измерительного колебательного контура, образованного собственной емкостью фотоприемника 1 и

,.-

ю 5

20

25 30 s40 , .г 50

55

эксвивалентной индуктивностью еак- тивного МДП-фототранзистора 2. Колебания определенной амплитуды с указанного контура через конденсатор 5 поступают на вход регистрирующего прибора 6 и могут быть зафиксированы оператором в виде частотного сигнала. Изменение (повышение) частоты модуляции информационного светового потока до новой определенной величины вызывает изменение (повышение) частоты преобразованных фотоприемником 1 электрических колебаний в колебательном контуре. При этом новая частота уже не равна резонансной частоте контура, так как происходит изменение (уменьшение) амплитуды колебаний и необходимо изменить (уменьшить) напряжение на выходе источника управляющего напряжения до новой определенной величины, которой будет соответствовать новая интенсивность излучения источника 3 излучения управляемой интенсивности и новая, т.е. измененная (уменьшенная) величина эквивалентной индуктивности реактивного МДП-фототранзистора 2, что приводит к изменению (уменьшению) резонансной частоты измерительного колебательного контура, а это, в свою очередь, вызывает увеличение амплитуды колебаний на выходе устройства. Обратное изменение (понижение) частоты модуляции информационного светового . потока вызывает необходимость обратной последовательности действий, т.е. изменение (увеличение) напряжения на выходе истоуника управляющего напряжения и т.д. Изменение (увеличение или уменьшение) интенсивности стационарной (низкочастотной) фоновой засветки не влияет на изменение выходного частотного сигнала,

В предлагаемом устройстве (по сравнению с прототипом) существенно рас- ширены функциональные возможности за счет выполнения индуктивного элемента измерительного колебательного контура в виде реактивного ОДП-фото- транзистора, величину эквивалентной индуктивности которого можно эффективно изменять при помощи регулируемого по интенсивности потока налу- чения источника излучения управляё- . мой интенсивности, что приводит к возможности управления собственной резонансной частотой измерительного колебательного контура и, следова5 . 151 тельно, к расширению частотного диапазона принимаемых оптических сигналов.

Формула изобретения

Устройство для регистрации излучения, содержащее фотоприемник, индуктивный элемент, конденсатор и регистрирующий прибор, при этом индуктивный элемент подключен параллельно фотоприемнику, первый вывод которого через конденсатор подключен к первому входу регистрирующего прибора, второй вход которого объединен с вторым выводом фотоприемника и подключен к общей шине устройства, отличаю. 6

щ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона регистрируемого излучения, в него введены источник излучения управляемой интенсивности и источник управляющего напряжения, а индуктивный элемент выполнен в виде реактивного МДП-фото- транзистора, оптически связанного с .

источником излучения управляемой интенсивности, вход которого подключен к выходу источника управляющего напряжения, причем сток МДП-фототран- зистора подключен к первому выводу

фотоприемника, а исток и затвор МДП- ототранзистора объединены и подключены к общей шине устройства.