Про модуляцию и не только

[Gem]

В топике о православии и мире был затронут весьма щекотливый вопрос, касающийся непосредственно вопросов преподаваемых в нашем вузе.

Речь зашла о модуляции светового потока и об особенностях оптических сигналов.
Начало здесь viewtopic.php?f=2&t=63294&start=1180

Продолжим про свет, но сначала вернусь к модуляции и манипуляции.
Уважаемый форумчанин vg169 настаивает что это одно и то же. И кроме того возможна будто бы модуляция света (речь идет о свете вообще, поскольку я указывал что это ограниченно возможно только для ОКГ). Даже приведена ссылка http://www.do.sibsutis.ru/magistr/cours ... k/lec4.htm

Предлагаю за зачет по Радиотехнике помедитировать над поставленным вопросом.

[Gem]

А если медитация будет удачной, то и по "Лазерной технике" можно подумать о зачете.

[vg169]

А если медитация будет удачной, то и по "Лазерной технике" можно подумать о зачете.

Мне зачет давно не нужен, но кое-что скажу...

Ограничимся для начала рассмотрением амплитудной модуляции.

Проведем мысленный эксперимент. Имеется источник когерентного излучения (лазер). На пути луча находится демон, эпизодически перекрывающий его (луч) непрозрачным экраном. В результате получим оптический сигнал, модулированный по амплитуде импульсной последовательностью с коэффициентом модуляции = 1. Если демон открывает и закрывает заслонку с частотой 1 МГц, спектр выходного сигнала будет содержать три составляющих: несущую и две боковых, отстоящих от нее на 1 МГц.
Дадим демону вместо заслонки полупрозрачное стекло с коэффициентом пропускания 0.5. Очевидно, на выходе теперь будет оптический сигнал, модулированный по амплитуде импульсной последовательностью с коэффициентом модуляции = 0.5. Его спектральный состав такой же, как и в первом случае, но с другим соотношением величин несущей и боковых.
Господа студенты в качестве упражнения могли бы рассчитать величину несущей и боковых для каждого из этих случаев. Я же отмечу только, что различие этих двух сигналов чисто количественное. Называть первый случай манипуляцией, а второй модуляцией - всего лишь дань традиции.
Продолжая эксперимент, заменим лазер лампой накаливания. Разумеется, спектральный состав выходного сигнала станет весьма сложным: здесь не одна несущая, а непрерывный спектр. Его можно рассматривать как суперпозицию бесконечного числа "несущих" с бесконечно близкими частотами. И в этом случае на выходе появятся новые спектральные составляющие, отстоящие от каждой из этих несущих на 1 МГц.
В любом из этих случаев демодулятором может быть фоторезистор или другое устройство, регистрирующее световой поток.

Выводы:
1. Манипуляция - частный случай модуляции.
2. Модуляция оптического согнала (даже не когерентного) вполне возможна.
Вопросы физической реализации и практической применимости я здесь не рассматриваю.

В личном письме уважаемый Gem писал: подумайте почему для радиосигналов стараются не применять модуляцию близкую к 100%, а для оптических сигналов 100% манипуляция просто жизненно необходима.
Ответ очень прост. АМ в радиотехнике применяется для передачи аналоговых сигналов. Все реально существующие амплитудные модуляторы имеют приемлемую линейность модуляционной характеристики лишь при коэффициентах модуляции не более 0.8-0.85. То же относится и к демодуляторам. Оптические системы связи - цифровые. Даже довольно значительные искажения формы импульсов для них не принципиальны, а увеличение до максимума глубины модуляции улучшает помехоустойчивость.

[K_E_S_T]

жесть... почитал тему, поржал. "звуковоя заряд" это нечто.

У меня тут такая идея.. если сигнал передается светом то модулировать можно, но не сам свет, а передаваемую им энергию. И тут уже в принципе не важна длинна волны(пошлем излучение большей мощности, больше энергии получит приемник). А длинну волны стоит рассматривать для защиты от помех, например видимый спектр фильтровать, малоли кто и как там с фонариком вокруг ходит.

Тот же фото-диод или фото-транзистор открывается не сразу полностью, а в зависимости от того как его освещают. Другое дело что, наверное, нелинейно(полистал даташиты на диоды и транзисторы, описания зависимости не нашел).

[Antonio_Tux]

Ого
Ну "модуляция" энергии это один из способов передачи сигналов на расстоянии - темно-светло :))
Модуляция "добротности" - это стандартный подход к работе с лазером - получаем разные параметры (энергетические прежде всего) лазерного потока.
Это всё видимо манипуляции - мы меняем частоту следования, длину импульсов излучения.
Тут еще дуализм вступает в силу. Излучение и поглощение проще рассматривать как карпускула, распространение как волна.
Вообще с лазером забавно получается.
Сталкивался с таким интересным явлением. Влияние поляризации лазерного излучения на характер обработки материала лазером.
В зависимости от соотношения угла поляризации материал (изотропный для оптического излучения и анизотропный по твердости и износу) обрабатывался (разрушался) по-разному. А это уже волна. Забавно. И еще обработка в разном направлении тоже по-разному происходит.

Кстати рассуждения очень похожи на создание "единой теории поля" :)) Шучу

[Profi67r]

На вскидку, не нашел тех самых опытов с последействием. Уважаемый Gem, не предоставите ли Вы факты?