Изложены принципы работы и построения оптико-электронных устройств, приборов и элементов, входящих в их состав. Приведены исторические сведения становления и развития волоконной оптики и оптической системы передачи данных. Рассмотрены физические и математические основы оптической обработки информации, элементы теории передачи данных, принципы формирования оптических систем передачи сигналов, основы теории волоконно-оптических световодов, назначение и характеристики устройств оптической компонентной базы оптических систем передачи информации. Особое внимание уделяется постулатам построения современных волоконно-оптических датчиков и других приборов, а также оптических систем беспилотных летательных аппаратов. Для обучающихся по специальности 11.05.01 «Радиоэлектронные системы и комплексы» для изучения курса «Оптические устройства в радиотехнике», а также для широкого круга читателей, аспирантов, магистрантов, бакалавров, специалистов по другим техническим специальностям, изучающим физические и математические основы оптической обработки информации, принципы проектирования и построения радиоэлектронной аппаратуры, беспилотных летательных аппаратов, волоконно-оптических систем передачи данных, оптических устройств, их элементов, а также информационно-измерительных систем на их основе.
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. ОПТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ В РАДИОТЕХНИКЕ 7
1.1. Радиотехника как наука об электромагнитных колебаниях 7
1.2. Основы оптической обработки сигналов 11
1.3. Цели и задачи оптических систем передачи данных 14
Контрольные вопросы 21
ГЛАВА 2. ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ИЗЛУЧЕНИЯ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ 22
2.1. Теории света 22
2.2. Свойства света и световые явления 25
2.3. Энергетические и световые характеристики излучения 44
Контрольные вопросы 53
ГЛАВА 3. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ 54
3.1. Основные положения оптической обработки информации 54
3.2. Состояние и история развития волоконной оптики и оптической системы передачи данных 59
3.3. Оптические системы и их элементы 95
Контрольные вопросы 111
ГЛАВА 4. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ 112
4.1. Оптические волокна: строение, виды, принцип действия 112
4.2. Параметры, характеризующие распространение света в оптическом волокне 120
4.3. Принципы построения и характеристики оптических систем передачи данных 131
Контрольные вопросы 142
ГЛАВА 5. ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ 143
5.1. Источники и приемники оптического излучения 143
5.2. Оптические соединители и разветвители. Оптические усилители. Оптические фильтры 161
5.3. Волоконно-оптические кабели 172
Контрольные вопросы 194
ГЛАВА 6. ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА В РАДИОТЕХНИКЕ 195
6.1. Волоконно-оптические датчики 195
6.2. Волоконно-оптические гироскопы 204
6.3. Волоконно-оптические лазеры 208
Контрольные вопросы 213
ГЛАВА 7. ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ БПЛА 214
7.1. БПЛА – общие сведения 214
7.2. Система передачи изображений с БПЛА 221
7.3. Оптические системы навигации и мониторинга БПЛА 227
Контрольные вопросы 233
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 234
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 235
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Классификация оптоэлектронных компонентов 247
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Элементная база волоконно-оптических устройств 248
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Классификация ВОК связи 249
