PageАдмин | квантовая механика |

20
Авг 11
-

Оптико электронные приборы

В оптико-электронных приборах и схемах носителями информации являются электроны. Ввиду того что электрон обладает электрическим зарядом, в электронных приборах имеет место внутренняя обратная связь, в схемах не удается обеспечить хорошую электрическую развязку между входом и выходом, приборы и схемы чувствительны к внешним наводкам и помехам.

Применяемые в схемах индуктивные (трансформаторные) или емкостные цепи междукаскадной связи не обеспечивают полной развязки, имеют ограниченную полосу пропускания, а также обладают рядом конструктивных недостатков. Трудности подобного рода могут быть в значительной мере исключены в случае применения оптических и оптико-электронных элементов, в которых связь между отдельными участками схемы осуществляется с помощью потоков фотонов.

Большая эффективность развязки, достигаемая в случае применения светового луча для передачи информации, объясняется отсутствием электрической связи между входом и выходом схемы: сопротивление между источником света и фотоприемником в оптико-электронном элементе может превосходить 1016 ом, причем емкость между теми же точками составляет 10-4 пФ и менее.

Оптико электронные приборы

В результате удается получить идеальный четырехполюсник с полной развязкой цепей входа и выхода и благодаря этому осуществить связь между элементами, электрические потенциалы которых значительно отличаются друг от друга. При этом отдельные каскады многокаскадной схемы работают независимо друг от друга, поскольку в данном случае электрическое состояние входа оптико-электронного элемента не отражается на его выходе.

Оптико электронные приборы

Кроме того, в схемах с фотонной связью логические функции могут выполняться при минимальном числе вспомогательных компонентов и, следовательно, электрических проводов и омических контактов (паек). Это открывает обширные возможности с точки зрения построения миниатюрных логических элементов и объединения их в миниатюрные функциональные блоки, обладающие высокой надежностью.

Простейшая схема с оптической связью состоит из двух полупроводниковых диодов: источника и приемника излучения, соединенных световодом. Элемент помещается в непрозрачный корпус и снабжается оконечными корпусами — разъемами; входом служит электролюминесцентный диод, выходом — кремниевый диод — приемник.

Оптико электронные приборы

Страницы: 1 2 3 4 5

01
Авг 11
-

Пространственное преобразование

Tags : аналоговые устройства Пространственное преобразование

Пространственное преобразование Фурье в оптических системах представляет интерес также с точки зрения построения оптических запоминающих устройств с ассоциативным поиском информации. В подобных устройствах для регистрации, хранения и воспроизведения информации могут использоваться специфические свойства центров окрашивания кристаллов.

Известны и иные типы запоминающих устройств, предназначенных для регистрации и долговременного хранения оптических изображений. Действие двумерного оптического запоминающего устройства основано на свойствах оптического фильтра, помещенного в фокальную плоскость линзы оптической проекционной установки, служащей для поиска информации.

Пространственное преобразование

Такой фильтр, находясь в фокальной плоскости линзы, пропускает падающий от объекта свет пропорционально его интенсивности. Подобный «фильтр интенсивности», размещенный в проекционном устройстве с когерентным источником света, обладает свойством формирования «фантомного» (мнимого) изображения объекта по небольшому его фрагменту.

Это изображение может быть в принципе использовано для опознавания и определения местоположения небольшого фрагмента в исходном объекте. Процесс образования фантомного изображения заключается в следующем. Фотографическая пластинка экспонируется в фокальной плоскости лучами света от диапозитива (объекта), расположенного в плоскости О. Далее с этой пластинки делается позитив, который помещается в плоскость F.

Пространственное преобразование

Затем исходный диапозитив удаляется, и на это место помещается его небольшая часть (фрагмент), сдвинутая относительно своего начального положения. Тогда в плоскости изображения, кроме реального изображения фрагмента, будет наблюдаться фантомное изображение всего диапозитива, смещенное относительно своего начального положения таким образом, что изображение фрагмента совпадает со своим фантомным изображением. Оно оказывается тем более бледным и засоренным помехами, чем меньше размеры фрагмента.

Задача построения фильтра интенсивностей является частным случаем общей задачи построения оптического согласованного фильтра, т. е. помешенного в фокальной плоскости оптического фильтра, прозрачность которого пропорциональна амплитуде падающего света; фаза колебаний на выходе сохраняется неизменной по отношению к входному сигналу. Хотя в принципе создание такого фильтра возможно, практическое изготовление согласованного фильтра для объектива с высокой разрешающей способностью представляет существенные трудности.

Пространственное преобразование

Страницы: 1 2 3 4 5

26
Май 11
1

Явление спин эхо

Tags : вычислительные машины спин эхо

Запоминающее устройство, основанное на явлении спин-эхо: Возможно также создание запоминающих устройств, использующих более тонкие энергетические характеристики квантовой системы, например явление ядерного магнитного резонанса. В этом случае имеет место запоминание возбужденных колебательных состояний спинов (собственных моментов количества движения) элементарых частиц в мощном магнитном поле.

В основе работы запоминающего элемента, использующего эффект спин-эхо, лежит следующее явление. Если на элемент, находящийся в неоднородном постоянном магнитном поле, последовательно воздействуют два радиочастотных импульса, то, наблюдая за процессами в элементе, можно зафиксировать не только эти два приложенных импульса, но еще и третий импульс меньшей амплитуды (эхо-импульс). Это явление в принципе может найти применение для запоминания некоторой последовательности импульсов, воздействующих на накопительную среду в моменты tu t2, …, ti.

Если в момент времени Т подается импульс опроса, то в моменты (2Г-1), (2Г-2), …, (2Т ) появляются выходные сигналы (импульсы спин-эхо), которые по сути дела являются сигналами считывания информации, выдаваемыми в обратной временной последовательности. Радиочастотные импульсы записи и считывания подаются на соленоид, на зажимах которого наблюдаются также и эхоимпульсы считанной информации.

В экспериментальных образцах была достигнута емкость до 1 000 импульсов с выдачей их при считывании в прямой последовательности. В качестве запоминающей среды использовалось 2 см3 смеси глицерина с водой. Максимальное время задержки составляло около1 мсек.

В одном из таких элементов нулю и единице двоичной информации ставятся в соответствие различные ориентации спинов электронов кристалла LaCl3-7H20 (или GdCl3-6H20) с примесью ионов Gd3. Кристалл LaCl 6Н20 6 помещается в резонатор, охлаждаемый жидким гелием до температуры 4° К. Первоначальная ( исходная) ориентация спинов обеспечивается с помощью внешнего магнитного поля Но. Запись информации, осуществляемая посредством радиочастотного сигнала (СВЧ) через отверстие в резонаторе, приводит к изменению исходной ориентации спинов.