Оптические системы связи и управления на основе ВТСП болометра и на базе полупроводниковых элементов

• Автор: Коротков, Дмитрий Павлович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 119 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений.

Введение

Глава 1. Обзор литературы и постановка задачи

1.1. Анализ возможных путей создания оптических систем связи и управления

1.2. Проблемы создания стационарной системы связи и управления на основе ВТСП болометра.
1.3. Проблемы создания носимой системы связи и управления на основе полупроводниковой элементной базы

1.4.1 остановка задачи

Глава 2. Разработка и создание стационарной ОССУ на основе ВТСП болометра

2.1. Разработка и создание информационноизмерительной системы по

изучению свойств ВТСП болометров

2.2. Разработка приемопередающих устройств ОССУ на основе ВГСП.
2.3. Создание и испытание ОССУ на основе ВТСП
Выводы.
Глава 3. Разработка и создание носимой ОССУ на основе полупроводниковой элементной
3.1. Разработка приемоиередающих устройств носимой ОССУ.
3.2. Создание и испытания носимой ОССУ
Выводы.
Заключение
Литература


Помимо использования традиционных полупроводниковых фотоприемников, в последнее время начали использовать сверхироводниковыс болометры. ВТСП материалы уже нашли широкое применение в тепловизионных системах локации, ограничителях тока, террагерцовых резонаторах. ВТСП) в ОССУ публикации появились только в последнее время. К преимуществам ВТСП приемников можно отнести их относительно высокую рабочую температуру, высокую вольт - ватную чувствительность, низкую чувствительность к засветкам, перегревам, радиационному облучению и электромагнитным импульсам, которые способны вывести из строя обычные полупроводниковые приемники. Эти преимущества делают перспективным применение оптических каналов связи и управления с передающими элементами на основе лазеров и приемниками на основе ВТСП болометров в системах связи, требующих повышенной защищенности информации и сохраняющих работоспособность после воздействия облучения, возможных перегревов, тепловых ударов ЭМИ и т. Температурные рабочие режимы, необходимые для работы ВТСП болометров, вполне достижимы с помощью современного криооборудования или холодильников работающих на основе эффекта Пельтье. Данный эффект возникает при прохождении электрического тока через контакт двух проводников, сделанных из различных материалов, в зависимости от его направления, помимо джоулева тепла выделяется или поглощается дополнительное тепло, которое получило название тепла Пельтье. Степень проявления данного эффект в значительной мере зависит от материалов выбранных проводников и используемых электрических режимов. Таким образом, ВТСП болометрический датчик может работать без необходимости в жидком азоте. Современные криосистемы могут быть переносными или размещены на подвижных системах связи. Помимо проблемы создания систем связи и управления ИК-диапазона как таковых, большое значение для связи имеет проблема мобильности. Для открытой системы связи и управления эта проблема решается проще. Современные мощные стационарные лазерные установки могут быть смонтированы на подвижных объектах, и основную роль тогда будут играть системы наведения, слежения и питания. В случае же мобильной связи массивные крупногабаритные лазерные установки использовать нельзя, поэтому системы связи и управления оптического диапазона должны быть носимыми. Во всем мире разработки систем связи и управления направлены в сторону повышения их мобильности и уменьшения массогабаритных параметров. Уровень обеспечения информацией уже доведен до отдельного человека. Ему уже предложены системы мобильной связи с приемником глобальной радионавигационной системы, видеокамерой или даже прибором ночного видения. Эти систем 1. Связь строится по сотовой топологии. Частотный диапазон пока не полностью определен, так как нужно учитывать условия распространения радиоволн, загруженность диапазона, разделение частот и сетей радиосвязи, пропускную способность, совместимость, радиус действия, работу в дуплексном режиме, подзарядку источников питания, радиоэлектронную помехи, конструкцию антенн, обеспечение совместимости в условиях высокой насыщенности радиполями. Часть вышеперечисленных проблем можно решить при использовании систем связи и управления ИК-диапазона. В настоящее время наиболее оптимальным видится сочетание традиционных систем радиосвязи с оптическими видами связи. Особенно это важно при работе мощных промышленных и атомных установок. Помимо сотовых систем связи начинают использоваться и системы внутриобъектовой связи для управления персоналом. Современные системы обладают рядом недостатков: наличие помех в объектах насыщенных мощными установками, сотовая связь или связь по рации мешает проводить работы обслуживающему персоналу внутри объекта. В связи с этим, возникла настоятельная необходимость в создании внутриобъектовой беспроводной оптической системы связи и управления полностью размещенной в головном шлеме. Эги работы обусловлены необходимостью разработки помехоустойчивых, надежных и живучих систем связи для передачи информации и команд управления.